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 Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 1](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7095/giai-phap-truyen-thong-d2d-noma-trong-mang-di-dong-5g-trang-1_4sCkQouKTV.jpg)
Trang 1
![Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 2 Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 2](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7095/giai-phap-truyen-thong-d2d-noma-trong-mang-di-dong-5g-trang-2_fyvGDe5CfI.jpg)
Trang 2
![Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 3 Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 3](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7095/giai-phap-truyen-thong-d2d-noma-trong-mang-di-dong-5g-trang-3_N65g2Mdl0x.jpg)
Trang 3
![Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 4 Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 4](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7095/giai-phap-truyen-thong-d2d-noma-trong-mang-di-dong-5g-trang-4_zmAT0miR91.jpg)
Trang 4
![Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 5 Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 5](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7095/giai-phap-truyen-thong-d2d-noma-trong-mang-di-dong-5g-trang-5_M8uCMe6qeV.jpg)
Trang 5
![Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 6 Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 6](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7095/giai-phap-truyen-thong-d2d-noma-trong-mang-di-dong-5g-trang-6_8mo2c6CyOG.jpg)
Trang 6
![Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 7 Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 7](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7095/giai-phap-truyen-thong-d2d-noma-trong-mang-di-dong-5g-trang-7_dzWWacY6g2.jpg)
Trang 7
![Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 8 Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G trang 8](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7095/giai-phap-truyen-thong-d2d-noma-trong-mang-di-dong-5g-trang-8_YcFaTM1lhS.jpg)
Trang 8
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 Giải pháp truyền thông D2D-Noma trong mạng di động 5G](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/thumb/2024/02/14/giai-phap-truyen-thong-d2d-noma-trong-mang-di-dong-5g_M8lnWJmM5n.jpg)
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:
giai_phap_truyen_thong_d2d_noma_trong_mang_di_dong_5g.pdf