Nghiên cứu đánh giá và nâng cao phẩm chất hệ thống vô tuyến chuyển tiếp song công trên cùng băng tần

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGUYỄN BÁ CAO NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ NÂNG CAO PHẨM CHẤT HỆ THỐNG VÔ TUYẾN CHUYỂN TIẾP SONG CÔNG TRÊN CÙNG BĂNG TẦN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGUYỄN BÁ CAO NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ NÂNG CAO PHẨM CHẤT HỆ THỐNG VÔ TUYẾN CHUYỂN TIẾP SONG CÔNG TRÊN CÙNG BĂNG TẦN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã số: 9.52.02.03 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS TS TRẦN XUÂN NAM TS TRẦN ĐÌNH TẤN HÀ NỘI - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết trình bày luận án cơng trình nghiên cứu định hướng cán hướng dẫn Các số liệu, kết trình bày luận án hoàn toàn trung thực chưa cơng bố cơng trình trước Các kết sử dụng tham khảo trích dẫn đầy đủ theo quy định Hà Nội, ngày 15 tháng năm 2020 Tác giả LỜI CẢM ƠN Trong q trình nghiên cứu hồn thành luận án, tác giả nhận hỗ trợ, giúp đỡ quan tâm, động viên từ nhiều quan, tổ chức cá nhân Trước tiên, nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tập thể cán hướng dẫn GS TS Trần Xuân Nam TS Trần Đình Tấn Các thầy dẫn đường, lối cho nghiên cứu sinh đường tiếp thu, lĩnh hội phát triển tri thức khoa học Đồng thời tạo cho nghiên cứu sinh phương pháp làm việc, tác phong công tác chuẩn mực để hoàn thiện thân Nghiên cứu sinh chân thành cảm ơn Thầy Ban chủ nhiệm Khoa Vô tuyến điện tử tập thể Thầy, Cô giáo Bộ môn Thông tin quan tâm, tạo điều kiện, giúp đỡ nghiên cứu sinh trình học tập sống Tiếp theo, nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn Phòng Sau đại học, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Trường Đại học Thông tin liên lạc Binh chủng Thông tin tạo điều kiện, giúp đỡ để nghiên cứu sinh hoàn thành luận án Cuối cùng, nghiên cứu sinh xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên, chia sẻ khó khăn sống để nghiên cứu sinh đạt kết hôm MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC HÌNH VẼ vii DANH MỤC KÝ HIỆU TOÁN HỌC xi MỞ ĐẦU Chương KỸ THUẬT TRUYỀN DẪN SONG CÔNG TRÊN CÙNG BĂNG TẦN 13 1.1 Tổng quan truyền dẫn song công băng tần 13 1.2 Một số mô hình thu phát FD 17 1.2.1 Cấu trúc chuyển tiếp 17 1.2.2 Cấu trúc hai chiều 18 1.2.3 Cấu trúc trạm gốc 19 1.3 Các biện pháp triệt nhiễu hệ thống FD 20 1.3.1 Triệt nhiễu miền truyền sóng 22 1.3.2 Triệt nhiễu miền tương tự 24 1.3.3 Triệt nhiễu miền số 27 1.4 Kỹ thuật chuyển tiếp 29 1.5 Các tham số phân tích phẩm chất hệ thống 32 1.5.1 Xác suất dừng hệ thống 33 i ii 1.5.2 Thông lượng hệ thống 33 1.5.3 Xác suất lỗi ký hiệu 34 1.6 Kết luận chương 35 Chương ĐÁNH GIÁ, NÂNG CAO PHẨM CHẤT MẠNG CHUYỂN TIẾP FDR VỚI PHẦN CỨNG LÝ TƯỞNG 36 2.1 Đánh giá phẩm chất mạng chuyển tiếp FDR chiều trường hợp có đường liên lạc trực tiếp từ nút nguồn tới nút đích 37 2.1.1 Động lực nghiên cứu 37 2.1.2 Mơ hình hệ thống 40 2.1.3 Phân tích phẩm chất hệ thống 44 2.1.4 Lựa chọn công suất tối ưu cho truyền thông FD 46 2.1.5 Kết tính tốn số thảo luận 49 2.1.6 Kết luận vấn đề nghiên cứu 2.1 56 2.2 Đánh giá phẩm chất mạng chuyển tiếp FDR chiều trường hợp khơng có đường liên lạc trực tiếp từ nút nguồn tới nút đích 57 2.2.1 Động lực nghiên cứu 57 2.2.2 Mơ hình hệ thống 60 2.2.3 Phân tích phẩm chất hệ thống 62 2.2.4 Kết tính tốn số thảo luận 63 2.2.5 Kết luận vấn đề nghiên cứu 2.2 70 2.3 Kết luận chương 70 iii Chương ĐÁNH GIÁ, NÂNG CAO PHẨM CHẤT MẠNG CHUYỂN TIẾP FDR VỚI PHẦN CỨNG KHÔNG LÝ TƯỞNG 72 3.1 Đánh giá phẩm chất mạng chuyển tiếp AF-FDR chiều trường hợp có HI RSI 72 3.1.1 Động lực nghiên cứu 72 3.1.2 Mơ hình hệ thống 75 3.1.3 Phân tích phẩm chất hệ thống 79 3.1.4 Phân bổ công suất tối ưu cho hệ thống AF-FDR chiều 81 3.1.5 Kết tính tốn số thảo luận 81 3.1.6 Kết luận vấn đề nghiên cứu 3.1 88 3.2 Đánh giá phẩm chất mạng chuyển tiếp AF-FDR hai chiều trường hợp có HI RSI 89 3.2.1 Động lực nghiên cứu 89 3.2.2 Mơ hình hệ thống 91 3.2.3 Phân tích phẩm chất hệ thống 93 3.2.4 Phân bổ công suất tối ưu cho hệ thống AF-FDR hai chiều 96 3.2.5 Kết tính tốn số thảo luận 97 3.2.6 Kết luận vấn đề nghiên cứu 3.2 103 3.3 Kết luận chương 103 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TƯƠNG LAI 105 PHỤ LỤC 108 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU 123 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa Tiếng Anh Nghĩa Tiếng Việt AF Amplify-and-Forward Khuếch đại chuyển tiếp AWGN Additive White Gaussian Tạp âm trắng chuẩn cộng Noise tính BER Bit Error Ratio Tỉ lệ lỗi bit BS Base Station Trạm gốc CDF Cumulative Distribution Hàm phân phối tích lũy Function CSI Channel State Information Thông tin trạng thái kênh truyền DF Decode-and-Forward Giải mã chuyển tiếp DSP Digital Signal Processor Chíp xử lý tín hiệu số EH Energy Harvesting Thu thập lượng FD Full-Duplex Truyền thông song công băng tần FDR Full-Duplex Relay Chuyển tiếp song công băng tần IBFD In-Band Full-Duplex Truyền thông song công băng tần iv v IEEE Institute of Electrical and Viện kỹ nghệ Điện Điện Electronics Engineers tử HD Half-Duplex Bán song công HPA High Power Amplifier Khuếch đại công suất cao HI Hardware Impairments Lỗi phần cứng LNA Low Noise Amplifier Khuếch đại tạp âm thấp LOS Light of Sight Tia trực tiếp MAC Medium Access Control Điều khiển truy nhập môi trường MIMO Multi-Input Multi-Output Đa đầu vào đa đầu MRC Maximal Ratio Combining Kết hợp tỉ số cực đại NOMA Non-Orthogonal Multiple Đa truy nhập không trực Access giao Orthogonal Frequency Di- Đa truy nhập phân chia vision Multiplexing theo tần số trực giao OP Outage Probability Xác suất dừng hệ thống OWR One-Way Relaying Chuyển tiếp chiều PDF Probability Density Func- Hàm mật độ xác suất OFDM tion RSI Residual Self-Interference Nhiễu tự giao thoa sót lại SDR Software-Defined Radio Vơ tuyến cấu hình phần mềm SER Symbol Error Ratio Tỉ lệ lỗi ký hiệu vi SEP Symbol Error Probability Xác suất lỗi ký hiệu SNR Signal-to-Noise Ratio Tỉ số công suất tín hiệu cơng suất tạp âm SI Self-Interference Nhiễu tự giao thoa SIC Self-Interference Cancella- Triệt nhiễu tự giao thoa tion SINR Signal-to-Interference plus Tỉ số cơng suất tín hiệu Noise Ratio công suất nhiễu cộng tạp âm SINDR Signal-to-Interference plus Tỉ số cơng suất tín hiệu Noise and Distortion Ratio công suất nhiễu cộng tạp âm méo dạng SISO Single - Input Single - Out- Đơn đầu vào, đơn đầu put TWRN Two-Way Relay Network Mạng chuyển tiếp hai chiều V2V Vehicle-to-Vehicle Xe tới xe Wi-Fi Wireless Fidelity Công nghệ mạng cục không dây 130 [20] M Duarte, C Dick, and A Sabharwal, “Experiment-driven characterization of full-duplex wireless systems,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 11, no 12, pp 4296–4307, 2012 [21] M Duarte, A Sabharwal, V Aggarwal, R Jana, K Ramakrishnan, C W Rice, and N Shankaranarayanan, “Design and characterization of a full-duplex multiantenna system for wifi networks,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 63, no 3, pp 1160–1177, 2014 [22] E Everett, A Sahai, and A Sabharwal, “Passive self-interference suppression for full-duplex infrastructure nodes,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 13, no 2, pp 680–694, 2014 [23] M Heino, D Korpi, T Huusari, E Antonio-Rodriguez, S Venkatasubramanian, T Riihonen, L Anttila, C Icheln, K Haneda, R Wichman, and M Valkama, “Recent advances in antenna design and interference cancellation algorithms for in-band full duplex relays,” IEEE Communications Magazine, vol 53, no 5, pp 91–101, May 2015 [24] M Jain, J I Choi, T Kim, D Bharadia, S Seth, K Srinivasan, P Levis, S Katti, and P Sinha, “Practical, real-time, full duplex wireless,” in Proceedings of the 17th annual international conference on Mobile computing and networking ACM, 2011, pp 301–312 [25] G Chen, P Xiao, J R Kelly, B Li, and R Tafazolli, “Full-duplex wireless-powered relay in two way cooperative networks,” IEEE Access, vol 5, pp 1548–1558, 2017 131 [26] D Choi and J H Lee, “Outage probability of two-way full-duplex relaying with imperfect channel state information,” IEEE Communications Letters, vol 18, no 6, pp 933–936, June 2014 [27] H Cui, M Ma, L Song, and B Jiao, “Relay selection for two-way full duplex relay networks with amplify-and-forward protocol,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 13, no 7, pp 3768– 3777, July 2014 [28] B P Day, A R Margetts, D W Bliss, and P Schniter, “Full-duplex MIMO relaying: Achievable rates under limited dynamic range,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 30, no 8, pp 1541– 1553, 2012 [29] G J Gonzalez, F H Gregorio, J E Cousseau, T Riihonen, and R Wichman, “Full-duplex amplify-and-forward relays with optimized transmission power under imperfect transceiver electronics,” EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, 2017 [30] D Hwang, J Yang, and S S Nam, “SINR maximizing beamforming schemes for the full duplex amplify-and-forward relay channel,” IEEE Access, vol 5, pp 18 987–18 998, 2017 [31] C Li, Z Chen, Y Wang, Y Yao, and B Xia, “Outage analysis of the full-duplex decode-and-forward two-way relay system,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 66, no 5, pp 4073–4086, May 2017 [32] Z Zhang, Z Ma, Z Ding, M Xiao, and G K Karagiannidis, “Fullduplex two-way and one-way relaying: Average rate, outage probabil- 132 ity, and tradeoffs,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 15, no 6, pp 3920–3933, June 2016 [33] Y Y Kang, B.-J Kwak, and J H Cho, “An optimal full-duplex AF relay for joint analog and digital domain self-interference cancellation,” IEEE Transactions on Communications, vol 62, no 8, pp 2758–2772, 2014 [34] E Fidan and O Kucur, “Performance of transceiver antenna selection in two way full-duplex relay networks over rayleigh fading channels,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, pp 1–1, 2018 [35] I Krikidis, H A Suraweera, P J Smith, and C Yuen, “Full-duplex relay selection for amplify-and-forward cooperative networks,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 11, no 12, pp 4381–4393, 2012 [36] C Campolo, A Molinaro, A O Berthet, and A Vinel, “Full-duplex radios for vehicular communications,” IEEE Communications Magazine, vol 55, no 6, pp 182–189, 2017 [37] C.-X Mao, S Gao, and Y Wang, “Dual-band full-duplex tx/rx antennas for vehicular communications,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 67, no 5, pp 4059–4070, 2018 [38] M Yang, S.-W Jeon, and D K Kim, “Interference management for in-band full-duplex vehicular access networks,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 67, no 2, pp 1820–1824, 2018 [39] A Papazafeiropoulos, S K Sharma, T Ratnarajah, and S Chatzinotas, “Impact of residual additive transceiver hardware impairments 133 on rayleigh-product MIMO channels with linear receivers: Exact and asymptotic analyses,” IEEE Transactions on Communications, vol 66, no 1, pp 105–118, Jan 2018 [40] E Bjornson, M Matthaiou, and M Debbah, “A new look at dual-hop relaying: Performance limits with hardware impairments,” IEEE Transactions on Communications, vol 61, no 11, pp 4512–4525, 2013 [41] A S Akki and F Haber, “A statistical model of mobile-to-mobile land communication channel,” IEEE transactions on vehicular technology, vol 35, no 1, pp 2–7, 1986 [42] I Z Kovacs, “Radio channel characterisation for private mobile radio systems-mobile-to-mobile radio link investigations,” Ph.D dissertation, Aalborg Universitet, 2002 [43] V Erceg, S J Fortune, J Ling, A Rustako, and R A Valenzuela, “Comparisons of a computer-based propagation prediction tool with experimental data collected in urban microcellular environments,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 15, no 4, pp 677– 684, 1997 [44] D Chizhik, J Ling, P W Wolniansky, R A Valenzuela, N Costa, and K Huber, “Multiple-input-multiple-output measurements and modeling in manhattan,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 21, no 3, pp 321–331, April 2003 [45] A Goldsmith, Wireless communications Cambridge university press, 2005 134 [46] K E Kolodziej, B T Perry, and J S Herd, “In-band full-duplex technology: Techniques and systems survey,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, pp 1–17, 2019 [47] C D Nwankwo, L Zhang, A Quddus, M A Imran, and R Tafazolli, “A survey of self-interference management techniques for single frequency full duplex systems,” IEEE Access, vol 6, pp 30 242–30 268, 2018 [48] E Aryafar, M A Khojastepour, K Sundaresan, S Rangarajan, and M Chiang, “MIDU: Enabling MIMO full duplex,” in Proceedings of the 18th annual international conference on Mobile computing and networking ACM, 2012, pp 257–268 [49] S Hong, J Brand, J I Choi, M Jain, J Mehlman, S Katti, and P Levis, “Applications of self-interference cancellation in 5G and beyond,” IEEE Communications Magazine, vol 52, no 2, pp 114–121, 2014 [50] A Sabharwal, P Schniter, D Guo, D W Bliss, S Rangarajan, and R Wichman, “In-band full-duplex wireless: Challenges and opportunities,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 32, no 9, pp 1637–1652, 2014 [51] D Korpi, L Anttila, V Syrjala, and M Valkama, “Widely linear digital self-interference cancellation in direct-conversion full-duplex transceiver,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 32, no 9, pp 1674–1687, 2014 [52] J I Choi, M Jain, K Srinivasan, P Levis, and S Katti, “Achieving single channel, full duplex wireless communication,” in Proceedings of 135 the sixteenth annual international conference on Mobile computing and networking ACM, 2010, pp 1–12 [53] M A Khojastepour, K Sundaresan, S Rangarajan, X Zhang, and S Barghi, “The case for antenna cancellation for scalable full-duplex wireless communications,” in Proceedings of the 10th ACM Workshop on Hot Topics in Networks ACM, 2011, p 17 [54] A Sahai, G Patel, and A Sabharwal, “Pushing the limits of full-duplex: Design and real-time implementation,” arXiv preprint arXiv:1107.0607, 2011 [55] E Everett, “Full-duplex infrastructure nodes: Achieving long range with half-duplex mobiles,” Ph.D dissertation, Rice University, 2012 [56] A K Khandani, “Methods for spatial multiplexing of wireless two-way channels,” oct 2010, uS Patent 7,817,641 [57] D Bliss, P Parker, and A Margetts, “Simultaneous transmission and reception for improved wireless network performance,” in Statistical Signal Processing, 2007 SSP’07 IEEE/SP 14th Workshop on IEEE, 2007, pp 478–482 [58] B Chun, E.-R Jeong, J Joung, Y Oh, and Y H Lee, “Pre-nulling for self-interference suppression in full-duplex relays,” in Proceedings: APSIPA ASC 2009: Asia-Pacific Signal and Information Processing Association, 2009 Annual Summit and Conference Asia-Pacific Sig- nal and Information Processing Association, 2009 Annual Summit and Conference, International Organizing Committee, 2009, pp 91–97 136 [59] P Lioliou, M Viberg, M Coldrey, and F Athley, “Self-interference suppression in full-duplex MIMO relays,” in Signals, Systems and Computers (ASILOMAR), 2010 Conference Record of the Forty Fourth Asilomar Conference on IEEE, 2010, pp 658–662 [60] B Chun and Y H Lee, “A spatial self-interference nullification method for full duplex amplify-and-forward MIMO relays,” in Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), 2010 IEEE IEEE, 2010, pp 1–6 [61] T Riihonen, S Werner, and R Wichman, “Mitigation of loopback selfinterference in full-duplex MIMO relays,” IEEE Transactions on Signal Processing, vol 59, no 12, pp 5983–5993, 2011 [62] T Snow, C Fulton, and W J Chappell, “Transmit–receive duplexing using digital beamforming system to cancel self-interference,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol 59, no 12, pp 3494–3503, 2011 [63] T Riihonen, A Balakrishnan, K Haneda, S Wyne, S Werner, and R Wichman, “Optimal eigenbeamforming for suppressing selfinterference in full-duplex MIMO relays,” in Information Sciences and Systems (CISS), 2011 45th Annual Conference on IEEE, 2011, pp 1–6 [64] E Everett, M Duarte, C Dick, and A Sabharwal, “Empowering full-duplex wireless communication by exploiting directional diversity,” in Signals, Systems and Computers (ASILOMAR), 2011 Conference 137 Record of the Forty Fifth Asilomar Conference on IEEE, 2011, pp 2002–2006 [65] J Sangiamwong, T Asai, J Hagiwara, Y Okumura, and T Ohya, “Joint multi-filter design for full-duplex MU-MIMO relaying,” in Vehicular Technology Conference, 2009 VTC Spring 2009 IEEE 69th IEEE, 2009, pp 1–5 [66] T Riihonen, A Balakrishnan, K Haneda, S Wyne, S Werner, and R Wichman, “Optimal eigenbeamforming for suppressing selfinterference in full-duplex MIMO relays,” in Information Sciences and Systems (CISS), 2011 45th Annual Conference on IEEE, 2011, pp 1–6 [67] B P Day, A R Margetts, D W Bliss, and P Schniter, “Full-duplex bidirectional MIMO: Achievable rates under limited dynamic range,” IEEE Transactions on Signal Processing, vol 60, no 7, pp 3702–3713, 2012 [68] E Antonio-Rodrguez, R Lpez-Valcarce, T Riihonen, S Werner, and R Wichman, “Autocorrelation-based adaptation rule for feedback equalization in wideband full-duplex amplify-and-forward MIMO relays,” in Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP), 2013 IEEE International Conference on IEEE, 2013, pp 4968–4972 [69] T Schenk, RF imperfections in high-rate wireless systems: impact and digital compensation Springer Science & Business Media, 2008 [70] E Antonio-Rodriguez, R López-Valcarce, T Riihonen, S Werner, and R Wichman, “SINR optimization in wideband full-duplex MIMO relays 138 under limited dynamic range,” in Sensor Array and Multichannel Signal Processing Workshop (SAM), 2014 IEEE 8th IEEE, 2014, pp 177– 180 [71] S N Islam, P Sadeghi, and S Durrani, “Error performance analysis of decode-and-forward and amplify-and-forward multi-way relay networks with binary phase shift keying modulation,” IET Communications, vol 7, no 15, pp 1605–1616, 2013 [72] M Abramowitz and I A Stegun, Handbook of mathematical functions with formulas, graphs, and mathematical tables Dover, New York, 1972, vol [73] D P M Osorio, E E B Olivo, H Alves, J C S S Filho, and M Latvaaho, “Exploiting the direct link in full-duplex amplify-and-forward relaying networks,” IEEE Signal Process Lett., vol 22, no 10, pp 1766–1770, Oct 2015 [74] K C Dheeraj, A Thangaraj, and R Ganti, “Equalization in amplifyforward full-duplex relay with direct link,” in 2015 Twenty First Nat’l Conf on Commun (NCC), Feb 2015, pp 1–6 [75] T M Hoang, V Van Son, N C Dinh, and P T Hiep, “Optimizing duration of energy harvesting for downlink NOMA full-duplex over nakagami-m fading channel,” AEU-International Journal of Electronics and Communications, vol 95, pp 199–206, 2018 [76] G Liu, W Feng, Z Han, and W Jiang, “Performance analysis and optimization of cooperative full-duplex D2D communication underlaying cellular networks,” arXiv preprint arXiv:1805.06645, 2018 139 [77] O Abbasi and A Ebrahimi, “Cooperative NOMA with full-duplex amplify-and-forward relaying,” Transactions on Emerging Telecommunications Technologies, vol 29, no 7, p e3421, 2018 [78] B Li, X Qi, K Huang, Z Fei, F Zhou, and R Q Hu, “Securityreliability tradeoff analysis for cooperative NOMA in cognitive radio networks,” IEEE Transactions on Communications, vol 67, no 1, pp 83–96, 2019 [79] S Wang and T Wu, “Stochastic geometric performance analyses for the cooperative NOMA with the full-duplex energy harvesting relaying,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, pp 1–1, 2019 [80] P L Yeoh, M Elkashlan, and I B Collings, “Selection relaying with transmit beamforming: A comparison of fixed and variable gain relaying,” IEEE Transactions on Communications, vol 59, no 6, pp 1720– 1730, 2011 [81] X Yue, Y Liu, S Kang, A Nallanathan, and Z Ding, “Exploiting full/half-duplex user relaying in NOMA systems,” IEEE Transactions on Communications, vol 66, no 2, pp 560–575, Feb 2018 [82] Z Zhang, Z Ma, M Xiao, Z Ding, and P Fan, “Full-duplex device-todevice-aided cooperative nonorthogonal multiple access,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 66, no 5, pp 4467–4471, May 2017 [83] T Riihonen, S Werner, and R Wichman, “Hybrid full-duplex/halfduplex relaying with transmit power adaptation,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 10, no 9, pp 3074–3085, 2011 140 [84] P L Yeoh, M Elkashlan, and I B Collings, “Selection relaying with transmit beamforming: A comparison of fixed and variable gain relaying,” IEEE Transactions on Communications, vol 59, no 6, pp 1720– 1730, 2011 [85] X Li, C Tepedelenlioglu, and H Senol, “Channel estimation for residual self-interference in full duplex amplify-and-forward two-way relays,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol PP, no 99, pp 1–1, 2017 [86] X Yue, Y Liu, S Kang, A Nallanathan, and Z Ding, “Exploiting full/half-duplex user relaying in NOMA systems,” IEEE Trans Commun., vol PP, no 99, pp 1–1, 2017 [87] A Jeffrey and D Zwillinger, Table of integrals, series, and products Academic press, 2007 [88] T M Kim and A Paulraj, “Outage probability of amplify-and-forward cooperation with full duplex relay,” in IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), 2012, Conference Proceedings, pp 75–79 [89] Y Ai, M Cheffena, A Mathur, and H Lei, “On physical layer security of double rayleigh fading channels for vehicular communications,” IEEE Wireless Communications Letters, vol 7, no 6, pp 1038–1041, Dec 2018 [90] S Biswas, R Tatchikou, and F Dion, “Vehicle-to-vehicle wireless communication protocols for enhancing highway traffic safety,” IEEE Communications Magazine, vol 44, no 1, pp 74–82, Jan 2006 141 [91] T T Duy, G C Alexandropoulos, V T Tung, V N Son, and T Q Duong, “Outage performance of cognitive cooperative networks with relay selection over double-rayleigh fading channels,” IET Communications, vol 10, no 1, pp 57–64, 2016 [92] Y Chen, L Wang, Y Ai, B Jiao, and L Hanzo, “Performance analysis of NOMA-SM in vehicle-to-vehicle massive MIMO channels,” IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol 35, no 12, pp 2653– 2666, Dec 2017 [93] J Wu and C Xiao, “Performance analysis of wireless systems with doubly selective rayleigh fading,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 56, no 2, pp 721–730, March 2007 [94] M Seyfi, S Muhaidat, J Liang, and M Uysal, “Relay selection in dualhop vehicular networks,” IEEE Signal Processing Letters, vol 18, no 2, pp 134–137, Feb 2011 [95] J Salo, H M El-Sallabi, and P Vainikainen, “Impact of double-rayleigh fading on system performance,” in 2006 1st International Symposium on Wireless Pervasive Computing, Jan 2006, pp pp.–5 [96] ——, “Statistical analysis of the multiple scattering radio channel,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol 54, no 11, pp 3114–3124, Nov 2006 [97] O Taghizadeh, A Cirik, and R Mathar, “Hardware impairments aware transceiver design for full-duplex amplify-and-forward MIMO relaying,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol PP, no 99, pp 1–1, 2017 142 [98] X Zhang, M Matthaiou, E Bjornson, M Coldrey, and M Debbah, “On the MIMO capacity with residual transceiver hardware impairments,” in Communications (ICC), 2014 IEEE International Conference on IEEE, 2014, pp 5299–5305 [99] A Papazafeiropoulos, S K Sharma, T Ratnarajah, and S Chatzinotas, “Impact of residual additive transceiver hardware impairments on rayleigh-product MIMO channels with linear receivers: Exact and asymptotic analyses,” IEEE Trans on Commun., vol PP, no 99, pp 1–1, 2017 [100] A K Mishra, S C M Gowda, and P Singh, “Impact of hardware impairments on TWRN and OWRN AF relaying systems with imperfect channel estimates,” in 2017 IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), March 2017, pp 1–6 [101] C Studer, M Wenk, and A Burg, “MIMO transmission with residual transmit-RF impairments,” in Smart Antennas (WSA), 2010 International ITG Workshop on IEEE, 2010, pp 189–196 [102] K Yang, H Cui, L Song, and Y Li, “Joint relay and antenna selection for full-duplex AF relay networks,” in 2014 IEEE International Conference on Communications (ICC), June 2014, pp 4454–4459 [103] ——, “Efficient full-duplex relaying with joint antenna-relay selection and self-interference suppression,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 14, no 7, pp 3991–4005, July 2015 [104] J Hu, F Liu, and Y Liu, “Achievable rate analysis of two-way full duplex relay with joint relay and antenna selection,” in 2017 IEEE 143 Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), March 2017, pp 1–5 [105] A Koc, I Altunbas, and A Yongacoglu, “Outage probability of twoway full-duplex AF relay systems over nakagami-m fading channels,” in Vehicular Technology Conference (VTC-Fall), IEEE 84th IEEE, 2016, Conference Proceedings, pp 1–5 [106] Y Li, N Li, M Peng, and W Wang, “Relay power control for two-way full-duplex amplify-and-forward relay networks,” IEEE Signal Processing Letters, vol 23, no 2, pp 292–296, 2016 [107] Y Wang, Q Jiang, Z Chen, and B Xia, “Outage probability of twoway full-duplex amplify-forward relay systems with asymmetric traffic requirements,” in 2015 International Conference on Wireless Communications Signal Processing (WCSP), Oct 2015, pp 1–5 [108] P Xing, J Liu, C Zhai, X Wang, and X Zhang, “Multipair two-way full-duplex relaying with massive array and power allocation,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol PP, no 99, pp 1–1, 2017 [109] B Xia, C Li, and Q Jiang, “Outage performance analysis of multi-user selection for two-way full-duplex relay systems,” IEEE Communications Letters, vol 21, no 4, pp 933–936, 2017 [110] A Hyadi, M Benjillali, and M S Alouini, “Outage performance of decode-and-forward in two-way relaying with outdated CSI,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 64, no 12, pp 5940–5947, 2015 144 [111] C Li, H Wang, Y Yao, Z Chen, X Li, and S Zhang, “Outage performance of the full-duplex two-way DF relay system under imperfect CSI,” IEEE Access, vol 5, pp 5425–5435, 2017 [112] C Li, B Xia, S Shao, Z Chen, and Y Tang, “Multi-user scheduling of the full-duplex enabled two-way relay systems,” IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 16, no 2, pp 1094–1106, Feb 2017 [113] B Zhong and Z Zhang, “Secure full-duplex two-way relaying networks with optimal relay selection,” IEEE Communications Letters, vol 21, no 5, pp 1123–1126, May 2017 [114] L Li, C Dong, L Wang, and L Hanzo, “Spectral-efficient bidirectional decode-and-forward relaying for full-duplex communication,” IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 65, no 9, pp 7010– 7020, Sept 2016 [115] A Omri, A S Behbahani, A M Eltawil, and M O Hasna, “Performance analysis of full-duplex multiuser decode-and-forward relay networks with interference management,” in 2016 IEEE Wireless Communications and Networking Conference, April 2016, pp 1–6 [116] A Leon-Garcia and A Leon-Garcia, Probability, statistics, and random processes for electrical engineering Pearson/Prentice Hall 3rd ed Upper Saddle River, NJ, 2008 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ NGUYỄN BÁ CAO NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ VÀ NÂNG CAO PHẨM CHẤT HỆ THỐNG VÔ TUYẾN CHUYỂN TIẾP SONG CÔNG TRÊN CÙNG BĂNG TẦN LUẬN ÁN... dụng cho hệ thống vô tuyến tương lai Do đề tài Nghiên cứu đánh giá nâng cao phẩm chất hệ thống vô tuyến chuyển tiếp song cơng băng tần mang tính cấp thiết, có ý nghĩa khoa học cao phù hợp với... dẫn song công băng tần, ứng dụng chuyển tiếp vô tuyến chiều hai chiều Tìm biểu thức tường minh cho đánh giá hệ thống, làm sở để đề xuất biện pháp nâng cao phẩm chất hệ thống Cụ thể: • Nghiên cứu,