dưới ảnh hưởng của pha đinh sâu
Tín hiệu từ PU với giả thiết nhị phân
{H0, H1} CR1 CR2 CRN Bộ tổng hợp trung tâm δi= (Pdi, Pfi, SNRi, ui) i = 1,…, N-1 y1 y2 yN u0 = {0,1} Kênh cảm nhận
Kênh thông báo
δ1 δ2 δN
...
δ1
Hình 2.5: Sơ đồ tái sử dụng CR bị ảnh hưởng của pha đinh sâu làm nút chuyển tiếp
Một CR bị ảnh hưởng của pha đinh sâu sẽ bị loại bỏ ra khỏi quá trình tham gia hợp tác cảm nhận bởi FC nếu SNR của nó thấp hơn một ngưỡng cho trước được xác định bởi FC [81]. Do các kênh thông báo giữa CRs và FC bị pha đinh, nên hiện tượng đứt liên kết có thể thường xảy ra. Xác suất phát hiện hiệu dụng nhận được từ CR thứ i tại FC sẽ là:
PDe(i) = PDi{1−Pout(i)} (2.17) trong đó, PDi là xác suất phát hiện phổ cục bộ của CR thứ i và Pout(i) là xác suất dừng của kênh giữa CR thứ i với FC.
Luận án đề xuất một phương pháp tận dụng các CR bị loại bỏ bằng cách gán chúng để hoạt động với vai trò là các nút chuyển tiếp phân tập hợp tác cho các CR đang tham gia hợp tác cảm nhận. Như trong Hình 2.5, luận án minh họa một ví dụ trong đó CRN bị ảnh hưởng của pha đinh sâu, khi đó thông tin cảm nhận của CR này sẽ bị loại bỏ ra khỏi FC. FC sẽ gán CRN hoạt động như một nút chuyển tiếp cho CR1 để cải thiện độ tin cậy truyền dẫn của kênh thông
báoCR1 - FC, do đó hình thành nên mạng chuyển tiếp gồm 3 đầu cuối với CR1
là nguồn (S), CRN là nút chuyển tiếp (R) và F C là đích (D). Chúng ta kỳ vọng rằng xác suất dừng trong (2.16) thấp hơn với độ lợi phân tập khi sử dụng nút chuyển tiếp so với khi không sử dụng nút chuyển tiếp, do đó, cải thiện xác suất phát hiện hiệu dụng cục bộ thu nhận tại FC.
Thuật toán được đề xuất như sau:
1. Các CR tính toán SNR{SN Ri, i= 1,2, . . . , N} từ các dữ liệu thu được {yi} và tính toán xác suất phát hiện {PDi}.
2. FC thu nhận các thông tin từ CR.
3. FC sắp xếp các CR theo thứ tự giảm dần SNR, sao cho SN R1 > SN R2 > . . . > SN RN và các chỉ số của CR được sắp xếp theo cùng một thứ tự với thứ tự của SNR.
4. FC thiết lập một ngưỡng SNR, SN Rth, CR nào có SNR thấp hơn SNR ngưỡng này sẽ bị loại bỏ ra khỏi quá trình cảm nhận. Như vậy sẽ cóM < N
CR tham gia hợp tác và R =N −M CR bị loại bỏ: SN R1 > SN R2 > . . . > SN RM−R > SN RM−R+1> . . . > SN RM−1> SN RM > SN Rth > SN RM+1> . . . > SN RM+R
5. Giả thiết chúng ta sử dụng tất cả R CR bị loại bỏ làm nút chuyển tiếp. Gán CRM+1 làm nút chuyển tiếp cho CRM, CRM+2 làm nút chuyển tiếp cho CRM−1 ... và CRM+R chuyển tiếp cho CRM−R−1.
6. Tính toán xác suất dừng của đường truyền trực tiếp của các CR, tức là,
PSDout(i)(i= 1,2, . . . , M) sử dụng phương trình (2.14).
7. Tính toán PSDFout (i)(i=M−R+ 1, . . . , M) củaR mạng chuyển tiếp phân tập hợp tác sử dụng giao thức SDF trong (2.16).
8. Tính toán xác suất phát hiện hiệu dụng {PDe(i)}(i = 1,2, . . . , M) theo phương trình (2.17).
9. Tính toán xác suất phát hiện tổng hợp, QD sử dụng chuyển tiếp phân tập hợp tác trong bước 7 hoặc không sử dụng chuyển tiếp phân tập hợp tác trong bước 6.
10. Vẽ ROC để so sánh. 10−3 10−2 10−1 100 10−3 10−2 10−1 100 Q f Q d ROC vớiμth = 10−3, SNR = [10 9 3 7 8 9 −3 −6 12 6 0.2 1] dB, SNR th = 0.5 dB
Kênh thông báo lý tưởng (không pha đinh) Kênh thông báo bị pha đinh Rayleigh
Kênh thông báo bị pha đinh Rayleigh sử dụng 3 nút chuyển tiếp
Hình 2.6: Hiệu năng cảm nhận của mạng cảm nhận phổ hợp tác khi sử dụng và không sử dụng các CR bị ảnh hưởng của pha đinh sâu thành các nút chuyển tiếp phân tập có ngưỡng độ lợi kênhµth = 10−3