Thông tin tài liệu:
Bài viết phân tích đánh giá hiệu suất của sơ đồ NOMA với các thông số của kênh truyền gần như hoàn hảo, phân tích xác suất dừng và các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống để xây dựng các mô hình toán học dựa trên mô hình hệ thống theo phương pháp xác suất, sau đó thực hiện so sánh mô phỏng Monte-Carlo để cho ra kết quả phù hợp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phương thức lựa chọn relay trong truyền thông D2D với đa truy nhập phi trực giao
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SÀI GÒN SAIGON UNIVERSITY
TẠP CHÍ KHOA HỌC SCIENTIFIC JOURNAL
ĐẠI HỌC SÀI GÒN OF SAIGON UNIVERSITY
Số 71 (05/2020) No. 71 (05/2020)
Email: tcdhsg@sgu.edu.vn ; Website: http://sj.sgu.edu.vn/
PHƯƠNG THỨC LỰA CHỌN RELAY TRONG TRUYỀN THÔNG D2D
VỚI ĐA TRUY NHẬP PHI TRỰC GIAO
Relay selection method in D2D communications with
non-orthogonal multiple access
ThS. Phạm Minh Triết(1), ThS. Đặng Hữu Phúc(2), ThS. Kim Anh Tuấn(3)
Trường Đại học Trà Vinh
(1),(2),(3)
TÓM TẮT
Truyền thông trực tiếp giữa các thiết bị với phương thức đa truy nhập phi trực giao (NOMA) thu hút rất
nhiều sự quan tâm và là ứng cử viên cho mạng thế hệ thứ 5 (5G). Trong nghiên cứu này chúng tôi muốn
đưa ra phương pháp để chọn được kênh truyền tốt nhất giữa các thiết bị người dùng thông qua các bộ
chuyển tiếp khuếch đại (AF) dựa trên mô hình NOMA. Nghiên cứu cũng phân tích đánh giá hiệu suất
của sơ đồ NOMA với các thông số của kênh truyền gần như hoàn hảo, phân tích xác suất dừng và các
yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống để xây dựng các mô hình toán học dựa trên mô hình hệ
thống theo phương pháp xác suất, sau đó thực hiện so sánh mô phỏng Monte-Carlo để cho ra kết quả
phù hợp.
Từ khóa: 5G, D2D, NOMA, relay, xác suất dừng
ABSTRACT
Direct communication between the device to device with the non-orthogonal multi-access method
(NOMA) has attracted a lot of interest and is a candidate for the 5th generation network (5G). This
study had proviedea method to select the best transmission channel between user devices through
amplifying and forward (AF) based on the NOMA scheme. The study also analyzed the performance
evaluation of the NOMA diagram assuming perfect transmission channel estimation, calculated the
probability of stopping the device and the factors affecting the performance of the magnetic system.
Therefore, building a mathematical models based on the system model by probability method and
compared to Monte-Carlo simulation.
Keywords: 5G, D2D, NOMA, relay, outage probability
1. Giới thiệu đích giải quyết vấn đề về nghẽn mạng và
Đa truy nhập không phụ thuộc vào yếu giảm tải lưu lượng cho mạng di động đồng
tố trực giao và truyền thông giữa các thiết thời tăng cường hiệu quả phổ do sự tăng
bị đã thu hút nhiều sự chú ý trên thế giới là trưởng lớn trong các thiết bị di động được
một trong những công nghệ quan trọng kết nối. Một trong những ưu điểm của
trong mạng thế hệ mới. Đây được coi là (NOMA) là người dùng có thể sử dụng
một trong những công nghệ hiện đại được cùng tài nguyên băng thông nhờ sự phân
áp dụng trong các mạng di động với mục bổ tài nguyên không trực giao vì vậy nhiều
Email: minhtriet@tvu.edu.vn
142
PHẠM MINH TRIẾT và cộng sự TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐẠI HỌC SÀI GÒN
thiết bị có thể truy cập vào mạng cùng lúc. Tận dụng ưu điểm của D2D và NOMA
Để cải thiện hiệu suất của hệ thống các tác [7]. Trong nghiên cứu này chúng tôi cung
giả trong [1] đã nghiên cứu giải pháp sử cấp một sơ đồ D2D-NOMA với phương
dụng NOMA kết hợp với mạng đa anten. J. thức là tín hiệu truyền từ thiết bị phát đến
Men và J. Ge đã đề xuất sơ đồ mới đó là các thiết bị thu thông qua các trạm relay và
C-NOMA nhằm tối ưu tham số phân chia đưa ra phương pháp lựa chọn phù hợp với
công suất phát [2]. ảnh hương của kênh Fading Rayleigh xác
Nghiên cứu về cải thiện công suất định. Với sơ đồ này chúng tôi đã khắc phục
truyền trong mô hình các mạng chuyển tiếp được hạn chế của Men và Ge [2] vì mô
[3] được mô tả bởi nhóm Ding giúp tối ưu hình này dùng đa anten phát đa anten thu
về năng lượng của hệ thống. Trong thực tế nên chi phí hệ thống sẽ rất cao và rất phức
hệ thống LTE và các hệ thống khác thì tạp để tách tín hiệu ở đầu thu. Ngoài ra kết
không thể thiếu những kỹ thuật tiên tiến quả nghiên cứu này sẽ giải quyết vấn đề sử
như kỹ thuật lựa chọn các thiết bị thu phát, dụng hiệu quả phổ, xây dựng được công
kỹ thuật lựa chọn trạm relay, kỹ thuật chọn thức tính xác suất dừng gần đúng nhất và
mô hình.v.v. Vì vậy Nguyen và các cộng các công thức này được kiểm chứng bằng
sự [4] đã thực hiện phân tích về phương phương pháp mô phỏng để xác định tính
pháp chọn relay dựa trên NOMA kết quả chính xác của phân tích trong NOMA. Ưu
cho thấy relay và NOMA cải thiện được điểm của sơ đồ D2D-NOMA là có thể tìm
hiệu năng của hệ thống, kết quả đã xây được lựa chọn kênh truyền tốt nhất.
dựng được phương trình toán học tính xác 2. Mô hình hệ thống
suất dừng và đưa ra giải pháp bộ chuyển Mô hình cơ bản của đường xuống một
tiếp giải mã Decode-and-Forward (DF) hệ thống NOMA bao gồm một thiết bị
trong sơ đồ hai giai đoạn. Cũng liên quan ( U 0 ), nhiều thiết bị khác ( U1 , U 2 …) được
đến kỹ thuật lựa chọn relay T. L. Nguyen đặt cách ( U 0 ) một khoảng xa và N thiết bị
và Dinh-Thuan Do [5] đã nghiên cứu và đặt ở trung gian giữa ( U 0 ) và ( U1 , U 2 …)
đưa ra phương trình tiệm cận và gần đúng
...