Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G

Trong bài báo này chúng tôi muốn đưa ra giải pháp truyền thông tốt nhất cho mạng di động 5G, đó là sự kết hợp phương thức đa truy nhập phi trực giao với truyền thông thiết bị đến thiết bị dựa trên phân tích về xác suất dừng hoạt động của hệ thống.

Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 1

Trang 1

Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 2

Trang 2

Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 3

Trang 3

Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 4

Trang 4

Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 5

Trang 5

Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 6

Trang 6

Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 7

Trang 7

Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 8

Trang 8

pdf 8 trang Danh Thịnh 10/01/2024 2840
Bạn đang xem tài liệu "Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G

Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G
 Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp, Tập 9, Số 3, 2020, 65-72 
 65 
GIẢI PHÁP TRUYỀN THÔNG D2D-NOMA TRONG MẠNG DI ĐỘNG 5G 
Phạm Minh Triết1*, Đặng Hữu Phúc1, Nguyễn Hoàng Vũ1 và Kim Anh Tuấn1 
1Trường Đại học Trà Vinh 
*
Tác giả liên hệ: minhtriet@tvu.edu.vn 
Lịch sử bài báo 
Ngày nhận: 04/11/2019; Ngày nhận chỉnh sửa: 10/01/2020; Ngày duyệt đăng: 18/04/2020 
Tóm tắt 
Trong bài báo này chúng tôi muốn đưa ra giải pháp truyền thông tốt nhất cho mạng di động 
5G, đó là sự kết hợp phương thức đa truy nhập phi trực giao với truyền thông thiết bị đến thiết bị 
dựa trên phân tích về xác suất dừng hoạt động của hệ thống. Để có được hiệu suất dừng tốt nhất 
chúng tôi đưa ra mô hình truyền thông kết hợp lựa chọn nhiều relay và đưa ra thuật toán lựa 
chọn relay hai giai đoạn giả định ước tính kênh truyền là hoàn hảo để tính toán xác suất dừng 
của thiết bị và các yếu tố tác động đến hiệu suất của hệ thống sau đó so sánh với phương thức 
truyền thông trước đây để thấy được hiệu quả của giải pháp này. 
Từ khóa: 5G, D2D, NOMA, relay, xác suất dừng. 
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 
D2D-NOMA COMMUNICATION SOLUTIONS IN 5G MOBILE NETWORK 
Pham Minh Triet
1*
, Dang Huu Phuc
1
, Nguyen Hoang Vu
1
, and Kim Anh Tuan
1 
1
Tra Vinh University 
*
Corresponding author: minhtriet@tvu.edu.vn 
Article history 
Received: 04/11/2019; Received in revised form: 10/01/2020; Accepted: 18/04/2020 
Abstract 
In this paper, we present the best communication solution for 5G mobile network by 
combining non-orthogonal multiple access method with device-to-device communication based 
on a probability analysis of the system pause. For the best pause function, we propose a 
communication model of a multiple relay selection and a two-stage relay selection algorithm with 
the perfectly assumed channel for calculating the probability of the device pause and the factors 
affecting the system function in comparison to the previous communication method to show the 
effectiveness of this solution. 
Keywords: 5G, D2D, NOMA, relay, pause probability. 
Chuyên san Khoa học Tự nhiên 
 66 
1. Đặt vấn đề 
Trong thời gian gần đây, đa truy nhập phi 
trực giao và truyền thông thiết bị đến thiết bị là 
một trong những kỹ thuật quan trọng trong 
mạng tương lai thu hút rất nhiều sự quan tâm 
và là ứng cử viên hàng đầu cho mạng di động 
5G. Mạng di động 5G với các tiêu chí khắc 
nghiệt ITU-R WP5D (2017) đòi hỏi phải áp 
dụng các công nghệ hiện đại để giải quyết vấn 
đề tắc nghẽn mạng cũng như giảm tải lưu 
lượng cho mạng di động và tăng cường hiệu 
quả phổ để đáp ứng được số lượng kết nối tăng 
vọt của các thiết bị vào mạng. Với yêu cầu đó 
chúng tôi đã đưa ra giải pháp là kết hợp đa truy 
nhập phi trực giao NOMA (Non-Orthogonal 
Multiple Access) với truyền thông D2D 
(Device To Device) để giải quyết vấn đề trên 
của mạng di động 5G. 
Một trong những ưu điểm của NOMA là 
cho phép nhiều thiết bị trong mạng truy cập 
cùng tài nguyên băng thông vì vậy NOMA 
phục vụ cho số lượng người dùng cực lớn nhờ 
sự phân bổ tài nguyên phi trực giao (Xu, 
2016). Với những nghiên cứu gần đây để cải 
thiện hiệu suất của hệ thống, Kim (2016) đã 
nghiên cứu kỹ thuật NOMA kết hợp với mạng 
đa anten tuy nhiên chi phí cho việc sử dụng đa 
anten là rất cao nên Do (2016) đã đề xuất sơ đồ 
mới đó là mạng C-NOMA để tối ưu tham số 
phân chia công suất phát. 
Li (2019) có nghiên cứu về cải thiện công 
suất truyền trong các mạng chuyển tiếp. Trong 
thực tế hệ thống LTE (Long Term Evolution) 
hoặc các hệ thống hiện đại khác thì không thể 
nào thiếu các kỹ thuật hiện đại như kỹ thuật 
lựa chọn thiết bị, kỹ thuật lựa chọn relay, kỹ 
thuật chọn sơ đồ Vì vậy Duong (2016) đã 
thực hiện nghiên cứu về kỹ thuật chọn relay 
dựa trên NOMA kết quả chứng minh rằng sự 
kết hợp relay và NOMA rất hữu ích nó cải 
thiện đáng kể hiệu năng của hệ thống, và Dinh 
(2016) đã đưa ra được phương trình tính xác 
suất dừng hệ thống và đề xuất bộ chuyển tiếp 
giải mã trong sơ đồ hai giai đoạn. Do (2017) đã 
đưa ra mô hình lựa chọn relay trong hệ thống 
NOMA dựa trên tương quan kênh Fading và 
phân tích xác xuất dừng của hệ thống dựa trên 
hai giai đoạn. 
Các kết quả của nghiên cứu trên cho thấy 
phân tích xác suất dừng của hệ thống có thể 
đánh giá được một phần ảnh hưởng của kỹ 
thuật chọn relay lên hiệu suất của hệ thống. Sơ 
đồ đấu nối thiết bị đến thiết bị D2D được coi là 
một kỹ thuật hiện đại để giảm tải dữ liệu di 
động cho các mạng không dây. 
Tận dụng lợi thế của D2D và NOMA. 
Trong bài báo này chúng tôi cung cấp một sơ 
đồ D2D-NOMA ở chế độ cụ thể là tín hiệu 
truyền từ thiết bị phát đến các thiết bị thu 
thông qua trạm gốc với lựa chọn chuyển tiếp 
và ảnh hưởng của các kênh Fading Rayleigh 
xác định, với mục đích chính là giải quyết vấn 
đề tăng hiệu quả phổ, đưa ra được biểu thức 
tính chính xác cho xác suất ngừng hoạt động 
và các biểu thức này được kiểm tra thông qua 
mô phỏng để chứng thực tính chính xác của 
phân tích trong NOMA. Với sơ đồ này chúng 
tôi đã khắc phục được hạn chế của Kim (2016) 
vì khi sử dụng sơ đồ đa anten thì chi phí cho hệ 
thống là rất lớn và sẽ rất phức tạp để tách tín 
hiệu ở đầu thu. Ưu điểm của sơ đồ trong bài 
báo này là có thể tính toán lựa chọn được kênh 
truyền tốt nhất. 
2. Nội dung nghiên cứu 
Các kết quả của nghiên cứu trên cho thấy 
phân tích xác suất dừng của hệ thống có thể 
đánh giá được chất lượng của mạng. Vì vậy 
trong bài báo này chúng tôi đưa ra thuật toán 
để tính xác suất dừng của mô hình đưa ra là 
D2D-NOMA với mô hình này được xem là 
một kỹ thuật hiện đại để giảm tải dữ liệu di 
động cho các mạng không dây. 
 Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp, Tập 9, Số 3, 2020, 65-72 
 67 
2.1. Mô hình hệ thống 
Hình 1. Mô hình hệ thống NOMA 
Mô hình hệ thống NOMA bao gồm một 
thiết bị di động ( 0U ), hai thiết bị di động khác 
ở xa ( 1U , 2U  ... ược gửi thông qua 
một trong N bộ relay. Trong sơ đồ này nó bao 
gồm hai giai đoạn liên tiếp. Việc lựa chọn thiết 
bị relay sẽ dựa vào một số tiêu chí để lựa chọn. 
Trong bài báo này tác giả chọn hai thiết bị di 
động để tính toán đó là 1U và 2U thông qua 
các bộ relay bỏ qua kênh truyền trực tiếp và 
đưa ra ảnh hưởng của kênh pha đinh và nhiễu 
trắng giữa 0U và NR là 0 0( 0, )N NU R U Rh CN và 
0( 0, ),NR C NM N tương ứng ảnh hưởng của 
pha đinh và nhiễu trắng giữa NR và ,iU 1,2 i 
là ( 0, )
N i N iR U R U
g CN và 0 .0,( )N iR U CN NM 
1U và 2U kết hợp với nhau dựa vào NOMA. 
Trong trường hợp phát hiện 
02U
x tại 2 .U 
Ban đầu nó có thể phát hiện tín hiệu của 
01U
x và 
sau đó áp dụng SIC (Successive Interference 
Cancellation) để phát hiện tín hiệu còn lại. Vì 
vậy xác suất dừng hoạt động để thu thập tín 
hiệu liên quan đến 1U và 2U có thể được tính 
như sau: 
 * 2 * 1 2,02 01 0201, ,
1 2
, ,
 . 
U N UUN N
R U x R U x R U xh tht thXSD
XSD XSD
    
 (1) 
Trong đó 
0

NU R
 là SNR tại bộ chuyển tiếp .N 
2.2. Tính toán xác xuất dừng trong mô 
hình hai giai đoạn 
Trong giai đoạn thứ nhất, 0U sẽ gửi dữ 
liệu của nó đến nút chuyển tiếp được thực hiện 
theo công thức sau: 
0 0 01 0 021 2
. U U U U Ux P x P x (2) 
Trong đó 1 và 2 là các hệ số phân bổ 
công suất. 
01U
x và 
02U
x là dữ liệu cho 1U và 2 .U 
0U
P là công suất phát của .0U 
Dựa vào NOMA ta giả định 1 2 với 
1 2 1. Tín hiệu nhận được tại NR là: 
Chuyên san Khoa học Tự nhiên 
 68 
0 0
0 0 01 0 021 2
 . (3)
N N N
N N
R U R U R
U R U U U U R
y h x M
h P x P x M
Giả định công suất truyền của 
0U và của 
các bộ chuyển tiếp là như nhau, 
1 2 0
... . 
NR R R U
P P P P P Tín hiệu trên nhiễu 
trung bình SNR
0
0
, U
P
N
 với biến ngẫu nhiên 
là 
0 0
2
NN U U R
H h và 
0
2
N iiN U R U
Q g của tín 
hiệu trên nhiễu đại diện cho 
0 NU R và 
.N iR U 
Trong giai đoạn thứ hai tín hiệu nhiễu và 
tỉ lệ nhiễu tại NR của đường liên kết chọn 01Ux 
được tính như sau: 
0 01
1
,
2
.
 1

 N U
N
U R x
N
H
H
 (4) 
Tương tự SINR tại NR của đường liên kết 
02U
x có thể được tính bằng cách triệt nhiễu liên 
tiếp và được tính như sau: 
0 02
, 2 . N UU R x NH (5) 
Sau khi nhận được tín hiệu từ ,0U bộ 
chuyển tiếp sẽ truyền 
N NR N R
x G y đến 1U và 
,2U trong khe thời gian thứ hai độ lợi của bộ 
chuyển tiếp được tính theo công thức sau: 
0 0
2
2
0
. 
N
N
R
N
U U R
P
G
P h N
 (6) 
Tín hiệu nhận được tại 1U và 2U được 
chuyển tiếp bởi NR như sau: 
Tại 1 :U 
1 1 1
1 0 0 01 1 0 0 02
1 1
1 2
 . (7)
N N N N
N N N N
N N N
R U R U R R U
R U U R U U R U U R U U
R U R R U
y g x M
Gg h P x Gg h P x
Gg M M
Tại 2 :U 
2 2 2
2 0 0 01 2 0 0 02
2 2
1 2
 . (8)
N N N N
N N N N
N N N
R U R U R R U
R U U R U U R U U R U U
R U R R U
y g x M
Gg h P x Gg h P x
Gg M M 
Tương tự như khe thời gian đầu tiên SINR 
tại 
1U của đường 1 NR U được tính như sau: 
1 01
1 1
,
2 1 1
.
 1

 N U
N N
R U x
N N N N
H Q
H Q H Q
 (9) 
Còn tín hiệu trên đường 
2 , NR U SINR 
tức thời tại 2U để loại bỏ 01 ,Ux SINR tại 2U để 
lấy được dữ liệu của mình được thực hiện theo 
công thức sau: 
2, 01 02
1 2
2 2 2
,
 1

 N U
N N
R U x
N N N N
H Q
H Q H Q
2 02
2 2
,
2
.
 1

 N U
N N
R U x
N N
H Q
H Q
 (10) 
Yêu cầu phải đảm bảo các chất lượng dịch 
vụ vì vậy phải xem xét đến xác suất dừng hoạt 
động. Do vậy các thiết bị trong hệ thống sẽ 
được cung cấp các ngưỡng SNR riêng 
,
ith
1,2. i Tiếp theo sẽ tính toán xác suất 
dừng hoạt động của hai thiết bị được ghép nối 
1U và .2U Để đơn giản chúng ta có thể giả 
định rằng tất cả các ngưỡng SINR của 1U và 
2U là như nhau 1 2 .   th th th 
- Xác suất dừng hoạt động tại 1U để tách 
tín hiệu 
01
.Ux 
Trước tiên ta có thể xác định xác suất 
dừng hoạt động tại nút relay để chọn *NR liên 
quan đến tín hiệu 
01U
x và 
02
.Ux 
Trong sơ đồ NOMA xác suất dừng hoạt 
động xảy ra nếu quá trình chuyển tiếp không 
thành công, do đó xác suất dừng hoạt động có 
thể được biểu thị bằng công thức sau: 
1 ,01 1 01
1 , .   N U R U xN UR U x th th
XSD Pr F (11) 
Trong đó: 
 Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp, Tập 9, Số 3, 2020, 65-72 
 69 
* *
,1 01
* * * *
1 1
2 1 1
1 21 1
Pr
 Pr
 1
 . (12)
 
 

  
R U xN U
N N
th th
N N N N
th th th thN N N
H Q
H Q H Q
H Q Q
F
Từ công thức (12), ta có thể thấy là nếu 
 1 1 2 0  N th thQ thì xác suất dừng hoạt 
động luôn xảy ra, trong khi nếu 
 1 1 2 0  N th thQ hoặc 1 1 2


 
th
thN
th
Q 
thì xác suất dừng hoạt động có thể có cũng có 
thể không. Vì vậy nó có thể được tính như sau: 
,1
01
1 1
1 2
 


 

  
R U xN U
N N N
th
th
th th
thQ H Q
th th
F
z
F F f dz
z
z
1 1
1
1


N N N
th
thQ H Q
th
z
F zF f z
z
d 
1 1
1
. (13)




N N N
th
th
thQ H Q
th
z
F F f
z
z dz 
Trong đó f biểu thị hàm mật độ xác suất 
(PDF) của kênh , 
1
.

x
f x e 
Ta được: 
0 *
* 1 0 *
,1
01
1 1
1
1
1
1
( )
( )
1
1 1 exp
11
1 1 exp







 


 

R U xN U
N N
th
N
N N
N
n U R
N
th
thn
thQ Q
th
thn
th
n R U U R
N
z dz
n
N
n
F
zn
F f
z
zn
z
* 1
0 * * 1
1
1
1
( )
exp
1
1 1 exp 2 2 . (14)


  


t
N
N
h
N
n
t
R U
N
n U R R U
h
N
n
z
dz
k
N 
Trong đó 
0 * * 1
.
  
 

N N
th th th
U R R U
n
Sau cùng ta có xác suất dừng hoạt động 
tại 
1U để tách tín hiệu 01Ux có thể được mô tả 
như sau: 
0 * * 1
1
1 1
1
1
1 1 exp 2 2 . (1( 5))   
  

N N
N
n U R R U
n
th
n
n
XSD N
N
- Xác suất dừng tại 2U để tách tín hiệu 02 .Ux 
Từ 2U trước tiên sẽ yêu cầu nhận và loại 
bỏ tín hiệu của ,1U xác suất dừng hoạt động tại 
2U sẽ xảy ra nếu xác suất dừng ở giai đoạn thứ 
nhất và giai đoạn thứ hai xảy ra. Nên xác suất 
dừng tại 2U được tính như sau: 
 2, 01 02
1
* 2 02
2
2 , . (16)  
UN U N
R U x th tx h
I
R
I
UXSD Pr Pr 
Từ xác suất dừng của 1U để phát hiện tín 
hiệu 
01
,Ux có thể tính xác suất dừng của 2U để 
phát hiện tín hiệu 
02U
x như sau: 
2,
0 *
2
* 2
01 0
1
1
1 1 1
1
1
 1 1 exp 2 2( ) . (17)
 

 
 

N
N U
N
R U x th
n
th
N
n U R R U
I Pr
n
N
N
n
Trong đó 
0 * * 2
1 ,
  

 
N N
th th th
U R R U
n
,* 2
02
* *
,* 2
02 * *
2
2 2
2
 Pr . (18)
 1



 
R U x
UN
R U x
UN
th
N N
th
N N
H Q
H
I
Q
F
,* 2
02
*
*
*
2
2 2
 1
Pr
1
 

R U x
UN
th
N
N
N
th
Q
H
Q
F
Chuyên san Khoa học Tự nhiên 
 70 
*2 2
2
2
2
1



 
N N N
th
th
Q Y Q
th
z
F F f z dz
z
2
*
2
2
0
1
2
1 2
2
(
1
1 1) exp



 
 
N
h
N
N
t
th
Q
th
n
Q
th
N
n U R
F
z
n
f
z
N
z
n
z d
* 2 0 * * 2
2
1
1 2
2
1
1
1 1 exp( ) exp


   
 
N
th
N N
th
n
th
N
n R U U R R U
z
n
z
z
N z
d
n
0 * * 2
2
1
1
1 2
2
1
1 1 exp 2 2 . ( ) (19)


 
 

N N
N
n U R R U
n th
N
n
n
N 
Trong đó 
0 * * 2
2 2
2
1
.
 



N N
U R R U
th thn
2 1 2. XSD I I (20) 
- Phương pháp lựa chọn nút chuyển tiếp 
Để lựa chọn nút chuyển tiếp tối ưu trong 
mô hình trên ta dựa vào tham số 
0

NU R
và nH 
với phương pháp chọn tối ưu theo mối quan hệ 
như sau: 
0
* arg max
NU R
n  và *
1,2...,N
max .
 nn
n
H H (21) 
2.3. Kết quả mô phỏng 
Để tính xác suất dừng hoạt động và tối ưu 
trong việc lựa chọn bộ relay trong truyền thông 
D2D được xác định thông qua một số mô 
phỏng. Các giá trị cụ thể của các tham số được 
đưa ra để cho ra các kết quả tương ứng từ đó 
có sự so sánh phù hợp. Trong bài báo này tất 
cả các kết quả mô phỏng được thực hiện bằng 
cách lấy trung bình qua các thử nghiệm ngẫu 
nhiên trong khoảng 510 . Đặc biệt trong bài báo 
này các kết quả của chúng tôi được dùng để 
đánh giá hiệu suất dừng hoạt động của hai thiết 
bị ở xa trong sơ đồ NOMA với các kết quả thu 
được dựa trên mô phỏng Monte Carlo. 
Hình 2. Xác suất dừng tại ,1U 0 1,NU R 
1
10, 1,
NR U th
  
1 0,8 
Trong Hình 2 hiển thị kết quả xác suất 
dừng theo SNR 
0U
 khi thay đổi số lượng bộ 
relay giúp chuyển tiếp tín hiệu để giao tiếp 
giữa thiết bị gần và thiết bị xa. Ở đây chúng ta 
phân bổ công suất cho các thiết bị ở xa trong 
sơ đồ NOMA ở Hình 1 và kết quả cho thấy sơ 
đồ được đề xuất với nhiều nút chuyển tiếp sẽ 
vượt trội so với sơ đồ chỉ sử dụng một nút 
relay. Tuy nhiên khi số relay từ bốn trở lên thì 
không khác biệt nhiều, điều này cho chúng ta 
thấy rằng số lượng relay nên được sử dụng 
nhiều hơn một nhưng không quá bốn. Khoảng 
cách hiệu suất sẽ lớn khi SNR lớn. Trong Hình 
2 còn cho ta thấy rằng D2D NOMA có thể tăng 
cường đáng kể hiệu suất dừng hoạt động ở 
thiết bị đầu tiên với SNR cao. Quan trọng hơn 
là các đường cong phân tích hoàn toàn phù hợp 
với kết quả mô phỏng Monte-Carlo. 
 Tạp chí Khoa học Đại học Đồng Tháp, Tập 9, Số 3, 2020, 65-72 
 71 
Hình 3. Xác suất dừng tại ,2U 0 1,NU R 
2
1, 1,
NR U th
  1 0,8 
Trong Hình 3 xác suất dừng để phát hiện 
tín hiệu của 2U và khoảng cách hiệu suất được 
tăng cường ở số lượng relay lớn cao hơn trong 
tất cả các giá trị của SNR ở một relay, điều này 
có nghĩa là nếu chúng ta sử dụng nhiều relay sẽ 
mang lại nhiều lợi ích, giúp cải thiện độ tin cậy 
trong mạng NOMA. Số lượng nút chuyển tiếp 
trong mạng sẽ có ảnh hưởng mạnh đến xác 
suất dừng hoạt động ở tất cả các giá trị của 
SNR. Với số lượng nút chuyển tiếp được chọn 
tại SNR cụ thể của thiết bị nguồn, xác suất 
dừng hoạt động tại 1U và 2U là như nhau và 
chỉ khác nhau tại SNR cao. 
Hình 4. Xác suất dừng trong mô hình NOMA 
hai giai đoạn [2] 
Hình 4 mô tả xác suất dừng trong mô hình 
NOMA hai giai đoạn với các giá trị khác nhau 
ta thấy càng lớn thì xác suất dừng càng lớn. 
Hình 5. Xác suất dừng trong ba mô hình truyền 
SNR (Ju và cs., 2019) 
Hình 5 là kết quả mô phỏng trong mô hình 
ba trạng thái của nhóm tác giả Ju và cs. (2019) 
thể hiện hiệu suất dừng hoạt động được cải 
thiện hơn so với mô hình OMA và cho thấy 
được sự tương quan của kênh truyền khi tăng 
độ lợi kênh và ngưỡng giảm trong ba trường 
hợp ta thấy trường hợp ba là tệ nhất. Tuy nhiên 
so với hệ thống OMA thì cả ba trường hợp đều 
cải thiện đáng kể về xác suất dừng. 
Hình 6. Xác suất dừng tổng thể D2D-NOMA 
0 1 2
1, 10, 1,   
N N NU R R U R U
 1 0,8 
Trong Hình 6 mô tả xác suất dừng tổng thể 
của hệ thống D2D-NOMA và chúng ta thấy 
Chuyên san Khoa học Tự nhiên 
 72 
rằng việc điều chỉnh số lượng nút chuyển tiếp 
trong hệ thống D2D NOMA sẽ ảnh hưởng đến 
xác suất dừng hoạt động của cả hệ thống và khi 
SNR tăng thì xác suất dừng sẽ được cải thiện 
đáng kể. Điều này nói lên rằng để tối ưu hệ 
thống D2D-NOMA chúng ta cần sử dụng nhiều 
bộ relay để có được kênh truyền tối ưu nhất. 
So sánh với Hình 5 Ju và cs. (2019) ta 
thấy xác suất dừng tổng thể của hệ thống D2D-
NOMA trong hình 6 được cải thiện hơn nhiều 
so với mô hình của nhóm tác giả Ju và cs. 
(2019). Chúng ta thấy rằng việc kết hợp D2D 
NOMA sẽ tối ưu hơn rất nhiều về xác suất 
dừng so với hệ thống NOMA hai giai đoạn dù 
cho SNR nhỏ hay SNR tăng điều này cho thấy 
rằng nếu kết hợp D2D NOMA thì sẽ tối ưu 
được hệ thống. Khi điều chỉnh số lượng nút 
chuyển tiếp trong hệ thống D2D NOMA sẽ ảnh 
hưởng đến xác suất dừng hoạt động của cả hệ 
thống và khi SNR tăng thì xác suất dừng sẽ 
được cải thiện đáng kể. 
3. Kết luận 
Trong bài báo này chúng tôi đưa ra sơ đồ 
kết hợp D2D và NOMA với mục tiêu chính là 
cải thiện hiệu quả phổ của hệ thống và đưa ra 
biểu thức tính xác suất dừng của từng giai đoạn 
và của cả hệ thống từ đó mô phỏng và so sánh 
với hệ thống NOMA hai giai đoạn và đã cho ra 
được kết quả là nếu kết hợp D2D-NOMA sẽ 
đạt được hiệu quả tốt hơn. Hiệu suất của mô 
hình đề xuất được đánh giá bằng cách xem xét 
xác suất dừng trong các biểu thức, hệ số phân 
bố xác suất và xác suất dừng của hệ thống. Kết 
quả của chúng tôi được chứng minh từ mô 
phỏng. Từ biểu thức xác suất dừng chính xác 
với kết quả mô phỏng có thể dễ dàng nhận ra 
rằng số lượng bộ relay sẽ ảnh hưởng lớn đến 
hiệu suất của hệ thống. Sơ đồ đề xuất của 
chúng tôi có thể làm tăng đáng kể hiệu quả phổ 
của hệ thống thông qua sơ đồ D2D-NOMA. 
Vậy để cải thiện xác suất dừng của hệ thống thì 
sơ đồ kết hợp D2D-NOMA là một giải pháp 
hữu hiệu./. 
Tài liệu tham khảo 
Zhiguo Ding (2016), “Relay selection for 
cooperative NOMA”, IEEE Wireless 
Commun Lett, (4), pp. 416-419. 
Dinh Thuan Do (2017), “A new look at AF 
two-way relaying networks: energy 
harvesting architecture and impact of co-
channel interference”, Annals of 
Telecommunications, (11), pp. 669-678. 
Dinh Thuan Do (2016), “Time Switching for 
Wireless Communications with Full-Duplex 
Relaying in Imperfect CSI Condition”, KSII 
Transactions on Internet and Information 
Systems, (10), pp. 4223-4239. 
Trung Q Duong (2016), “Outage probability of 
Non-Orthogonal Multiple Access 
Schemes with partial Relay Selection”, in 
Proc IEEE PIMRC, pp. 1-6. 
Jeong Bon Kim (2016), “Achievable rate of 
best relay selection for non-orthogonal 
multiple access-based cooperative 
relaying systems”, ICTC, pp. 960-962. 
Xingwang Li (2019), “Relay selection for 
cooperative NOMA system over 
correlated fading channel”, Article in 
Physical Communication, pp. 1-7. 
ITU-R WP5D (2017), Minimum requirements 
related to technical performance for IMT- 
2020 radio interface, Draft new report 
ITU-R M IMT-2020, TECH PERF REQ. 
Min Xu (2016), “Novel receiver design for the 
cooperative relaying system with non-
orthogonal multiple access”, IEEE 
Commun. Lett, (20), pp. 1679-1682. 
J. Ju, W. Duan, Q. Sun, S. Gao and G. Zhang 
(2019), “Performance Analysis for 
Cooperative NOMA With Opportunistic 
Relay Selection”, in IEEE Access, (7), 
pp.131488-131500. 

File đính kèm:

  • pdfgiai_phap_truyen_thong_d2d_noma_trong_mang_di_dong_5g.pdf