Đặc điểm của truyền thông D2D là khoảng cách truyền ngắn và công suất phát thấp. Do đó, nhiễu tạo ra bởi truyền thông D2D là khá hạn chế. Nếu thiết lập quản lý tài nguyên được xử lý ở khu vực có nhiễu nghiêm trọng, phân bổ nguồn tài nguyên trực giao cho cặp D2D và CUEs bị nhiễu, nhiễu từ truyền thông D2D sang mạng di động sẽ giảm [17].
Do đó, khu vực ngăn chặn nhiễu ISA được định nghĩa cho cặp D2D để chỉ ra khu vực có nhiễu nghiêm trọng. CUEs và các cặp D2D trong cùng ISA sẽ gây nhiễu nghiêm trọng cho nhau, và yêu cầu các nguồn tài nguyên trực giao.
Trong đường xuống, năng lượng nhiễu nhận được tại CUE thứ k là [5]:
𝜂𝑈𝐸𝑘(𝑑𝑇𝑈𝐸𝑙,𝑈𝐸𝑘) = {𝑃𝑇𝑈𝐸𝑘𝑙,𝑈𝐸𝑘. ( 𝜆 4𝜋𝑑𝑇𝑈𝐸𝑙,𝑈𝐸𝑘) 𝛼 0 𝑑𝑇𝑈𝐸,𝑈𝐸𝑘 > 𝑅𝐷𝐿 𝑑𝑇𝑈𝐸,𝑈𝐸𝑘 ≤ 𝑅𝐷𝐿 (2.9) Trong đó:
𝑑𝑇𝑈𝐸𝑙,𝑈𝐸𝑘: là khoảng cách giữa TUE thứ l và CUE thứ k.
𝛼: là hệ số suy hao đường truyền.
𝜆: độ dài bước sóng của tần số phát.
𝑅𝐷𝐿: là bán kính của ISA trong đường xuống (𝐼𝑆𝐴𝐷𝐿).
𝑃𝐷𝐿: là mức năng lượng ngưỡng được xác định trước của tín hiệu nhận từ cặp D2D đến CUEs.
Khi đó, khoảng cách tối thiểu giữa TUE và CUE để nhiễu gây ra bởi TUE đến CUE có thể chấp nhận được là 𝑅𝐷𝐿, 𝑅𝐷𝐿 được tính bằng công thức:
𝑅𝐷𝐿 = 𝜆
4𝜋( 𝑃𝐷𝐿
𝑃𝑇𝑈𝐸𝑙) 1
𝛼 (2.10)
Tương tự, bán kính của ISA trong đường lên ( ) được tính bằng công thức sau [5]: 𝑅𝑈𝐿 = 𝜆 4𝜋(𝑃𝑈𝐿 𝑃𝑈𝐸𝑘) 1 𝛼 (2.11)
Trong đó, là mức năng lượng ngưỡng được xác định trước của tín hiệu nhận từ CUE tới RUE.
Số lượng kênh tài nguyên có thể được sử dụng cho truyền thông D2D phụ thuộc
vào bán kính của ISA. Vì và lần lượt phụ thuộc vào , và ,
cho nên BS có thể điều chỉnh bán kính của ISA bằng cách thiết lập các thông số liên quan.
Hình 2.2 minh họa khu vực ngăn chặn nhiễu.
RUE TUE CUE RDL RUL Khu vực ngăn chặn nhiễu RUE TUE CUE RDL RUL TUE
Hình 2.2. Khu vực ngăn chặn nhiễu
Các người dùng di động CUE nằm trong khu vực ngăn chặn nhiễu (biểu diễn bởi hai hình tròn màu xanh như trong hình vẽ) sẽ không được phân bổ tài nguyên cho cặp truyền thông D2D.
2.2.4 Điều khiển công suất
Trong mô hình hệ thống được đề cập trên Hình 2.1, CUEs và cặp D2D cùng tồn tại trong hệ thống và cùng chia sẻ kênh tài nguyên [17]. Để đảm bảo truyền thông D2D, công suất phát của TUE ( ) nên được kiểm soát càng nhiều càng tốt. Mặt
UL ISA RUL UL P DL R RUL PDL PTUE PUL k UE P P
khác, nếu công suất phát của TUE ( ) quá nhỏ thì truyền thông D2D sẽ bị gây nhiễu bởi mạng di động, ngược lại, nếu công suất phát của TUE ( ) quá lớn sẽ gây nhiễu nghiêm trọng cho truyền thông di động. Do đó, nên được kiểm soát ở một mức hợp lý.
Trong luận văn này sẽ thiết lập thông số ở đường xuống. Một mặt, nhiễu từ BS tới truyền thông D2D ở đường xuống có thể được bù lại hiệu quả bằng cách điều khiển công suất. Mặt khác, nhiễu từ CUEs tới cặp D2D trong đường lên có liên quan đến sự phân bố của CUEs, nó là hoàn toàn ngẫu nhiên và không dễ kiểm soát.
Để quyết định công suất truyền tải của TUE ( ), BS thiết lập một mức SINR ngưỡng 𝜂 và công suất truyền tải tối đa của TUE ( ). Để đảm bảo chất lượng của truyền thông D2D, nên đáp ứng mức SINR ngưỡng càng nhiều càng tốt trên cơ sở không vượt quá mức công suất truyền tải tối đa của TUE.
SINR của RUE thứ l trong kênh tài nguyên thứ k phải thỏa mãn điều kiện:
SINR𝑅𝑈𝐸,𝑘𝑙 ≥ 𝜂 (2.12) Trong đó, được định nghĩa là:
𝑃𝑚𝑖𝑛 = 𝜂∑𝑀𝑘=1(𝑟𝑑(𝑘, 𝑙)𝑃𝐵𝑆𝐺𝐵𝑆,𝑅𝑈𝐸𝑘𝑙) + 𝜎2
𝐺𝑇𝑈𝐸𝑘𝑙,𝑅𝑈𝐸 (2.13)
Do đó, công suất phát 𝑃𝑇𝑈𝐸 là:
𝑃𝑇𝑈𝐸 = min(𝑃𝑚𝑖𝑛,𝑃𝑇𝑈𝐸𝑚𝑎𝑥) (2.14)