Luận án Nghiên cứu đánh giá và nâng cao phẩm chất hệ thống vô tuyến chuyển tiếp song công trên cùng băng tần

1



R
3
-20 dB,
0.1
 
 

G cố định (mô phỏng) 
G cố định (lý thuyết) 
G thay đổi (mô phỏng) 
G thay đổi (lý thuyết)
G thay đổi (m.phỏng, opt) 
G thay đổi (l.thuyết, opt)
Hình 2.9: SEP của hệ thống khảo sát theo SNR trung bình với SNR = PS/σ
2
R. Công
suất phát tại nút chuyển tiếp được cố định với PR/σ
2
D = 25 dB.
lượng. Như vậy, khi RSI rất nhỏ và tồn tại đường trực tiếp, không nhất thiết
sử dụng công suất tối ưu để giảm độ phức tạp xử lý tại R. Tuy nhiên, khi
RSI lớn thì việc sử dụng công suất tối ưu là hết sức cần thiết, đặc biệt tại
vùng SNR cao. Do đó, khả năng SIC của thiết bị FD là yếu tố vô cùng quan
trọng, quyết định có nên hay không nên sử dụng phân bổ công suất tối ưu
trong kịch bản triển khai thực tế hệ thống chuyển tiếp FDR.
2.1.6. Kết luận vấn đề nghiên cứu 2.1
Để khai thác ưu điểm của truyền thông hợp tác và kỹ thuật FD, luận án
đánh giá phẩm chất hệ thống AF-FDR trong trường hợp SIC không hoàn hảo
tại nút FDR cho cả hệ số khuếch đại cố định và thay đổi. Thông qua biến
đổi giải tích, luận án đưa ra biểu thức tường minh OP và SEP của hệ thống
khảo sát. Đồng thời phẩm chất hệ thống được khảo sát khi RSI cố định hoặc
57
thay đổi theo công suất phát nút chuyển tiếp. Để giảm ảnh hưởng của RSI
và nâng cao phẩm chất hệ thống, luận án đề xuất thuật toán và giá trị công
suất tối ưu tại nút chuyển tiếp. Kết quả tính toán số cho thấy rằng, phẩm
chất hệ thống được cải thiện đáng kể khi sử dụng mô hình phân bổ công suất
tối ưu. Mặt khác, để giảm độ phức tạp xử lý tại nút chuyển tiếp khi tính
toán giá trị công suất tối ưu, ta có thể lựa chọn giá trị công suất phát phù
hợp nhằm nâng cao phẩm chất hệ thống và tiết kiệm năng lượng. Đồng thời,
kết quả nghiên cứu có thể áp dụng cho trường hợp không có đường trực tiếp
khi đặt độ lợi trung bình của đường trực tiếp bằng 0.
2.2. Đánh giá phẩm chất mạng chuyển tiếp FDR một chiều
trong trường hợp không có đường liên lạc trực tiếp từ nút
nguồn tới nút đích
2.2.1. Động lực nghiên cứu
Ngày nay, truyền thông V2V, nơi mà tất cả các nút trong mạng vừa di
chuyển, vừa trao đổi thông tin đang là vấn đề mang tính thời sự và thu
hút sự quan tâm lớn kể cả trong giáo dục và công nghiệp bởi hệ thống
này có thể áp dụng cho vận tải thông minh (ITS: Intelligent Transportation
Systems) [36,89]. Đồng thời, truyền thông V2V được xem là chìa khóa chính
cho hệ thống vận tải tự động trong tương lai [36, 89, 90] bởi mô hình này có
khả năng cung cấp nhiều ứng dụng hiệu quả và an toàn cho việc lưu thông
của các phương tiện. Vì thế, nhiều nghiên cứu đã tập trung vào đánh giá
ứng dụng, thiết kế giao thức và cấu trúc cũng như mô hình kênh truyền cho
truyền thông V2V.
Gần đây, phẩm chất hệ thống V2V qua kênh pha-đinh Rayleigh kép đã
được phân tích và khảo sát, chẳng hạn như ở [89–94]. Trong [89], các tác giả
58
đã phân tích phẩm chất hệ thống V2V dưới sự ảnh hưởng của kênh pha-đinh
Rayleigh kép. Trên cơ sở tỉ số SNR tức thì, biểu thức tường minh (closed-form
expression) và gần đúng của dung lượng bảo mật trung bình (ASC: Average
Secrecy Capacity) đã được khảo sát. Kết quả nghiên cứu đã cho thấy sự
ảnh hưởng lớn của SNR lên ASC ở vùng công suất phát đủ lớn. Trong công
trình [90], mạng truyền thông V2V nhằm tăng cường tính an toàn cho việc
lưu thông của các phương tiện trên cao tốc đã được khai thác. Nhóm tác
giả đã chứng minh được tầm quan trọng của việc ưu tiên dữ liệu mạng cho
các ứng dụng an toàn. Ngoài ra, nhiều nghiên cứu đã đánh giá phẩm chất
hệ thống thông qua OP [91, 94], dung lượng trung bình [92] và phẩm chất
lỗi [93].
Như luận án đã đề cập trong phần Mở đầu, ứng dụng của kỹ thuật FD
trong môi trường V2V là một trong những ứng dụng quan trọng, bởi vậy,
nhiều nghiên cứu đã kết hợp kỹ thuật FD vào hệ thống V2V để khảo sát,
chẳng hạn [36–38]. Trong đó tiềm năng cũng như những ưu, nhược điểm của
truyền thông FD-V2V đã được phân tích ở [36]. Đồng thời, nhóm tác giả đã
đưa ra những hướng dẫn cho việc thiết kế và triển khai giao thức MAC. Với
truyền thông FD, ăng-ten không chỉ để thu và phát tín hiệu, nó còn thực hiện
nhiệm vụ triệt SI, vì thế nhóm tác giả trong [37] đã đề xuất thiết kế mảng
ăng-ten cho hệ thống FD-V2V. Bằng cách sử dụng 2 cổng thu - phát riêng,
sự tách biệt giữa phần phát và phần thu đã được nâng cao. Mặt khác, các tác
giả đã kết hợp bộ lọc, ghép xen và bức xạ trên cùng một thiết bị nhằm giảm
kích thước, khối lượng và giá thành sản xuất cho ăng-ten này. Trong [38], các
tác giả đã khảo sát mạng FD-V2V khi không có thông tin CSI ở phía máy
phát. Từ đó, đề xuất mô hình điều khiển nhiễu tối ưu nhằm nâng cao tốc độ
59
tổng của hệ thống khảo sát.
Như vậy, sự kết hợp giữa kỹ thuật FD và truyền thông V2V là một vấn đề
tất yếu cho mạng vô tuyến tương lai, bởi con người vừa di chuyển vừa điều
khiển các thiết bị IoT như camera an ninh, hệ thống tưới nước tự động,...
thông qua thiết bị cá nhân. Tuy nhiên, sự kết hợp này sẽ làm giảm phẩm
chất hệ thống FD-V2V do sự ảnh hưởng của RSI và kênh pha-đinh Rayleigh
kép. Mặt khác, do sự phức tạp tính toán của hệ thống V2V nên việc nghiên
cứu về hệ thống này còn nhiều hạn chế. Các kết quả nghiên cứu chỉ dừng lại
ở những ứng dụng an toàn và thiết kế giao thức MAC [36], thiết kế ăng-ten
mảng [37] và phân tích tổng bậc tự do [38]. Vì vậy, ảnh hưởng của RSI và
kênh truyền V2V đến OP và SEP của hệ thống chưa được xem xét. Do đó,
việc đề xuất mô hình và phân tích phẩm chất mạng chuyển tiếp FDR trong
môi trường V2V là cần thiết. Từ đó, tìm ra biểu thức OP và SEP của hệ
thống qua kênh pha-đinh Rayleigh kép. Những kết quả chính của phần này
có thể tóm tắt như sau:
– Luận án khảo sát hệ thống vô tuyến sử dụng kỹ thuật chuyển tiếp FDR
trong kịch bản truyền thông V2V. Khác với những kết quả trước đây, luận án
xem xét hai trường hợp: i) Trường hợp A: kênh truyền từ nút nguồn đến nút
chuyển tiếp là kênh pha-đinh Rayleigh và từ nút chuyển tiếp đến nút đích là
kênh pha-đinh Rayleigh kép; ii) Trường hợp B: Cả hai đường truyền là kênh
pha-đinh Rayleigh kép. Hai trường hợp về mô hình kênh này là hoàn toàn
phù hợp với hệ thống V2V thực tế [89, 95,96].
– Luận án tìm ra biểu thức giải tích chính xác xác suất dừng, xác suất lỗi
ký hiệu cho hai trường hợp khảo sát dưới sự ảnh hưởng của RSI. Từ đó làm
cơ sở để tìm ra thông lượng hệ thống.
60
– Phân tích phẩm chất hệ thống thông qua biểu thức OP, SEP và thông
lượng mạng trong hai trường hợp khảo sát. Kết quả tính toán số đã chỉ ra
rằng, phẩm chất hệ thống trong cả hai trường hợp bị giảm mạnh so với cùng
hệ thống này khi hoạt động qua kênh pha-đinh Rayleigh. Ngoài ra, phẩm chất
hệ thống bị ảnh hưởng đáng kể bởi RSI do chế độ hoạt động FD gây nên.
Mặt khác, sự ảnh hưởng của các tham số khác trong hệ thống như khoảng
cách giữa các nút, suy hao truyền dẫn,... cũng đã được phân tích.
2.2.2. Mô hình hệ thống
Mô hình hệ thống truyền thông FD-V2V được minh họa trên Hình 2.10.
Tín hiệu được truyền từ nút nguồn S tới nút đích D thông qua nút chuyển
tiếp R. Do cự ly xa và hiện tượng che khuất, không có đường truyền trực tiếp
từ S tới D, đồng thời CSI là hoàn hảo cho tất cả các nút trong hệ thống.
Để khảo sát phẩm chất hệ thống sát với điều kiện thực tế, luận án xem xét
hai trường hợp: i) kịch bản pha-đinh thứ nhất: S là trạm cố định (stationary)
chẳng hạn như trạm gốc (BS: Base Station) trong khi R và D là những trạm
di động (trường hợp A). Do đó, kênh truyền từ S tới R là kênh pha-đinh
Rayleigh và kênh truyền từ R tới D là kênh pha-đinh Rayleigh kép [41–44];
ii) kịch bản pha-đinh thứ hai: tất cả các nút là trạm di động, do đó tất cả
kênh truyền trong mạng là kênh pha-đinh Rayleigh kép [41–44].
Tại khe thời gian t, tín hiệu thu tại R được xác định bởi:
yR = hSR
√
d−ϑSRPSsS + h˜RR
√
d−ϑRRPRsR + zR, (2.24)
trong đó hSR, h˜RR, sS, sR và zR như đã trình bày trong mục 2.1; dSR và dRR
lần lượt là khoảng cách từ S tới R và từ ăng-ten phát tới ăng-ten thu của R;
ϑ là hệ số suy hao đường truyền theo hàm mũ (path loss exponent), có giá
61
SR
d
RR
d
S DR
RD
d
TX RX RXTX
S R D
SR
h
RD
h
RR
h
Hình 2.10: Mô hình hệ thống truyền thông FD-V2V.
trị ϑ ∈ [2; 6].
Sau khi SIC, tín hiệu thu tại R được biểu diễn lại như sau:
yR = hSR
√
d−ϑSRPSsS + IR + zR. (2.25)
Do nút chuyển tiếp sử dụng giao thức DF, nên sau khi thu tín hiệu và SIC,
R thực hiện giải mã tín hiệu thu, sau đó mã hóa lại và chuyển tiếp đến D.
Tín hiệu thu ở D có dạng:
yD = hRD
√
d−ϑRDPRsR + zD, (2.26)
trong đó hRD là hệ số pha-đinh của đường truyền từ R tới D; dRD là khoảng
cách từ R tới D; zD là AWGN tại D với zD ∼ CN (0, σ2).
Từ biểu thức (2.25) và (2.26), ta xác định được biểu thức SINR tại R và
D như sau:
γR =
PS|hSR|2
dϑSR(σ
2
RSI + σ
2)
, (2.27)
γD =
PR|hRD|2
dϑRDσ
2
· (2.28)
Chú ý rằng, với mạng chuyển tiếp sử dụng giao thức DF, biểu thức SINR
của toàn hệ thống (end-to-end SINR) được xác định bằng SINR nhỏ nhất
của hai chặng liên lạc từ S tới R và từ R tới D, tức là:
γe2e = min(γR, γD)· (2.29)
62
2.2.3. Phân tích phẩm chất hệ thống
a. Xác suất dừng
Áp dụng biểu thức (1.11), xác suất dừng hệ thống FD-V2V sử dụng giao
thức DF tại nút chuyển tiếp được xác định như sau:
Pout = Pr{γe2e < x}. (2.30)
Từ đó, áp dụng các phép biến đổi toán học, ta xác định được biểu thức xác
suất dừng cho hai kịch bản xem xét theo Định lý 2.4 sau đây.
Định lý 2.4: Xác suất dừng của hệ thống truyền thông FD-V2V dưới sự
ảnh hưởng của RSI và kênh pha-đinh Rayleigh kép trong trường hợp A (ký
hiệu là PAout) và trường hợp B (ký hiệu là P
B
out) được cho bởi:
PAout = 1− 2exp(−XAx)
√
YAxK1(2
√
YAx), (2.31)
PBout = 1− 4
√
XBYBx2K1(2
√
XBx)K1(2
√
YBx), (2.32)
trong đó
XA =
dϑSR(σ
2
RSI + σ
2)
Ω1PS
;YA =
dϑRDσ
2
Ω3Ω4PR
;XB =
XA
Ω2
;YB = YA; Ωi = E{|hi|2}
là độ lợi trung bình của kênh truyền i, toán tử E biểu diễn phép lấy kỳ vọng;
K1(.) là hàm Bessel sửa đổi bậc 1 loại 2 (the first order modified Bessel
function of the second kind).
Chứng minh: Định lý 2.4 được chứng minh như trong Phụ lục D.
b. Xác suất lỗi ký hiệu
Áp dụng biểu thức tính xác suất lỗi ký hiệu ở Chương 1, công thức (1.14),
ta tìm được SEP cho hệ thống FD-V2V trong hai trường hợp khảo sát theo
Định lý 2.5 sau đây.
63
Định lý 2.5: Biểu thức SEP của hệ thống truyền thông FD-V2V trong
trường hợp A (ký hiệu là SEPA) và trường hợp B (ký hiệu là SEPB) được
xác định như sau:
SEPA =
α
√
β
2
√
2pi
[√
2pi
β
−
Γ
(
3
2
)
Γ
(
1
2
)
√
XA +
β
2
exp
(
YA
2(XA +
β
2
)
)
W− 12 , 12
(
YA
XA +
β
2
)]
,
(2.33)
SEPB =
α
√
β
2
√
2pi
[√
2pi
β
− 4pi
Nβ
N∑
n=1
√
1− φ2n
√
−2XBYBlny
β
×K1
(
2
√
−2XBlny
β
)
K1
(
2
√
−2YBlny
β
)]
, (2.34)
trong đó Γ và W lần lượt là hàm Gamma và Whittaker [87]; N là tham số
trả giá về độ phức tạp tính toán; y = 1
2
+ 1
2
φn; φn = cos
(
(2n−1)pi
2N
)
.
Chứng minh: Định lý 2.5 được chứng minh như trong Phụ lục E.
2.2.4. Kết quả tính toán số và thảo luận
Trong phần này, phẩm chất hệ thống FD-V2V được đánh giá, phân tích
thông qua các biểu thức lý thuyết OP, SEP và thông lượng mạng. Để minh
chứng sự đúng đắn của kết quả phân tích, luận án sử dụng mô phỏng Monte-
Carlo và biểu diễn đồng thời kết quả phân tích và mô phỏng trên cùng một
đồ thị. Mặt khác, các kết quả phân tích và mô phỏng được biểu diễn theo
tỉ số tín/tạp (SNR) trung bình. Ở đây, SNR được định nghĩa là tỉ số giữa
công suất phát trung bình của tín hiệu (PS và PR) trên phương sai tạp âm
(σ2), tức là SNR = PS/σ
2 = PR/σ
2. Độ lợi trung bình của kênh truyền được
chuẩn hóa Ωi = 1 với i = 1, 2, 3, 4. Hệ số suy hao đường truyền nằm trong
dải từ 2 đến 6. Khả năng SIC của nút FD (Ω˜) được điều chỉnh thay đổi để
64
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Tỉ số tín/tạp trung bình (SNR [dB])
X
á
c 
su
ấ
t 
d
ừ
n
g
 (
O
P
)
TH A (mô phỏng)
TH A (lý thuyết)
TH B (mô phỏng)
TH B (lý thuyết)
Rayleigh pha-đinh
2
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
O
ut
ag
e 
Pr
ob
ab
ili
ty
 (O
P)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
3
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
O
ut
ag
e 
Pr
ob
ab
ili
ty
 (O
P)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
4
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Average SNR [dB]
T
hr
ou
gh
pu
t [
bi
t/s
/H
z]
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
Rayleigh Fading
5
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
Sy
m
bo
l E
rr
or
 R
at
e 
(S
E
R
)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
6
0 10 20 30 40 50
10-4
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
Sy
m
bo
l E
rr
or
 R
at
e 
(S
E
R
)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
7
SR RD
1d d 
SR RD
2d d 
2;3; 4;5;6 
50, 30, -10 dB 
4 
2 
1 
4QAM
BPSK
R
50dBmP 
R S
P P 
Hình 2.11: Xác suất dừng của hệ thống truyền thông FD-V2V theo SNR với ϑ = 2,
Ω˜ = −30 dB, và R = 1 bit/s/Hz.
khảo sát sự ảnh hưởng của RSI đến phẩm chất hệ thống.
Hình 2.11 minh họa phẩm chất OP của hệ thống FD-V2V theo tỉ số tín/tạp
trung bình với những khoảng cách khác nhau. Luận án khảo sát hai khoảng
cách: dSR = dRD = 1 và dSR = dRD = 2 với ϑ = 2. Khả năng SIC tại
nút FD được chọn là Ω˜ = −30 dB. Tốc độ truyền dẫn tối thiểu R = 1
bit/s/Hz tương ứng với mức ngưỡng x = 2R− 1 = 1. Để thấy rõ hơn sự suy
giảm phẩm chất của hệ thống khảo sát qua kênh pha-đinh Rayleigh kép, luận
án mô phỏng phẩm chất hệ thống này qua kênh pha-đinh Rayleigh. Trong
Hình 2.11, đường biểu diễn kết quả phân tích sử dụng công thức (2.31) và
(2.32) trong Định lý 2.4, trong khi các ký hiệu đánh dấu (markers symbol)
thể hiện kết quả mô phỏng Monte-Carlo. Hình 2.11 cho thấy rõ ràng rằng,
khi tất cả các nút trong hệ thống được bố trí cố định (trường hợp truyền qua
kênh pha-đinh Rayleigh), phẩm chất hệ thống tốt hơn đáng kể so với kịch
65
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
O
ut
ag
e 
Pr
ob
ab
ili
ty
 (O
P)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
Rayleigh Fading
2
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Tỉ số tín/tạp trung bình (SNR [dB])
X
á
c 
su
ấ
t 
d
ừ
n
g
 (
O
P
)
TH A (mô phỏng)
TH A (lý thuyết)
TH B (mô phỏng)
TH B (lý thuyết)
3
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
O
ut
ag
e 
Pr
ob
ab
ili
ty
 (O
P)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
4
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Average SNR [dB]
T
hr
ou
gh
pu
t [
bi
t/s
/H
z]
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
Rayleigh Fading
5
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
Sy
m
bo
l E
rr
or
 R
at
e 
(S
E
R
)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
6
0 10 20 30 40 50
10-4
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
Sy
m
bo
l E
rr
or
 R
at
e 
(S
E
R
)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
7
SR RD
1d d 
SR RD
2d d 
2;3; 4;5;6 
50, 30, -10 dB 
4 
2 
1 
4QAM
BPSK
R
50dBmP 
R S
P P 
Hình 2.12: Ảnh hưởng của hệ số suy hao đường truyền đến xác suất dừng hệ thống
FD-V2V với Ω˜ = −30 dB; R = 1 bit/s/Hz.
bản tất cả các nút đều di chuyển (trường hợp B). Ta thấy rằng, độ lợi về
SNR của trường hợp A là 5 dB tại OP = 10−2 so với trường hợp B. Ngoài
ra, ảnh hưởng của RSI là mạnh hơn ở vùng SNR cao. Khi SNR > 35 dB,
OP của hệ thống khảo sát giảm chậm và đạt tới sàn lỗi. Mặt khác, sự suy
giảm phẩm chất hệ thống qua kênh pha-đinh Rayleigh kép so với trường hợp
truyền thông qua kênh pha-đinh Rayleigh trong kết quả này là hoàn toàn
phù hợp với những kết quả nghiên cứu trước đây, chẳng hạn như ở [96].
Hình 2.12 cho thấy OP của hệ thống truyền thông FD-V2V dưới sự ảnh
hưởng của hệ số suy hao truyền dẫn ϑ với ϑ ∈ {2, 3, 4, 5, 6},R = 1 bit/s/Hz,
Ω˜ = −30 dB, và dSR = dRD = 1.5. Dễ dàng thấy rằng, hệ số suy hao truyền
dẫn ϑ ảnh hưởng mạnh đến phẩm chất hệ thống. Do đó, khi tăng khoảng
cách d giữa các nút trong hệ thống gây nên sự suy hao phẩm chất mạnh hơn,
đặc biệt là trong trường hợp ϑ = 6, bởi phẩm chất hệ thống tỉ lệ nghịch với
66
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
O
ut
ag
e 
Pr
ob
ab
ili
ty
 (O
P)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
Rayleigh Fading
2
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
O
ut
ag
e 
Pr
ob
ab
ili
ty
 (O
P)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
3
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Tỉ số tín/tạp trung bình (SNR [dB])
X
á
c 
su
ấ
t 
d
ừ
n
g
 (
O
P
)
TH A (mô phỏng)
TH A (lý thuyết)
TH B (mô phỏng)
TH B (lý thuyết)
4
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Average SNR [dB]
T
hr
ou
gh
pu
t [
bi
t/s
/H
z]
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
Rayleigh Fading
5
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
Sy
m
bo
l E
rr
or
 R
at
e 
(S
E
R
)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
6
0 10 20 30 40 50
10-4
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
Sy
m
bo
l E
rr
or
 R
at
e 
(S
E
R
)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
7
SR RD
1d d 
SR RD
2d d 
2;3; 4;5;6 
50, 30, -10 dB 
4 
2 
1 
4QAM
BPSK
R
50dBmP 
R S
P P 
Hình 2.13: Xác suất dừng hệ thống truyền thông FD-V2V dưới sự ảnh hưởng của
RSI trong trường hợp dSR = dRD = 1 và ϑ = 2.
dϑ. Vì vậy, khi hệ thống hoạt động ở khu vực có suy hao lớn, phẩm chất hệ
thống sẽ bị giảm mạnh.
Hình 2.13 mô tả phẩm chất OP của hệ thống khảo sát theo SNR trung
bình với những giá trị Ω˜ khác nhau. Ở đây, luận án khảo sát dSR = dRD = 1,
ϑ = 2 và Ω˜ = −50,−30,−10 dB. Hình 2.13 cho thấy rằng, SIC là chìa khóa
quyết định cho truyền thông FD. Khi Ω˜ khá nhỏ, chẳng hạn Ω˜ = −50 dB,
sự ảnh hưởng của RSI đến phẩm chất hệ thống khá nhỏ và có thể bỏ qua.
Chú ý rằng, công suất nhiễu được xác định theo biểu thức σ2RSI = Ω˜PR, vì
vậy trong trường hợp Ω˜ = −50 dB, giá trị tối đa của công suất nhiễu là
σ2RSI = 0.1 W tại SNR = 40 dB. Giá trị này nhỏ hơn nhiều so với công suất
tạp âm. Vì vậy, lúc này phẩm chất hệ thống đạt được gần như phẩm chất hệ
thống HD. Tuy nhiên, khi RSI mạnh hơn, chẳng hạn Ω˜ = −10 dB, xác suất
dừng hệ thống giảm chậm khi tăng SNR. Ngoài ra OP hệ thống đạt tới sàn
67
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
O
ut
ag
e 
Pr
ob
ab
ili
ty
 (O
P)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
Rayleigh Fading
2
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
O
ut
ag
e 
Pr
ob
ab
ili
ty
 (O
P)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
3
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
O
ut
ag
e 
Pr
ob
ab
ili
ty
 (O
P)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
4
0 5 10 15 20 25 30 35 40
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
Tỉ số tín/tạp trung bình (SNR [dB])
T
h
ô
n
g
 l
ư
ợ
n
g
 h
ệ 
th
ố
n
g
 [
b
it
/s
/H
z]
TH A (mô phỏng)
TH A (lý thuyết)
TH B (mô phỏng)
TH B (lý thuyết)
Rayleigh pha-đinh
5
0 5 10 15 20 25 30 35 40
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
Sy
m
bo
l E
rr
or
 R
at
e 
(S
E
R
)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Simulation)
Case B (Theory)
6
0 10 20 30 40 50
10-4
10-3
10-2
10-1
100
Average SNR [dB]
Sy
m
bo
l E
rr
or
 R
at
e 
(S
E
R
)
Case A (Simulation)
Case A (Theory)
Case B (Sim