Nghiên cứu thuật toán chia sẻ phổ lớp lót chuyển tiếp ở mạng vô tuyến nhận thức

 thức trên, xác chính. Do đó, SNR tại chuyển tiếp người nhận 
 suất tổn thất công suất có thể được giải quyết thức thứ i có thể được biểu thị bằng 
 trong hai phần: xác suất bộ giải mã (Pr[D(s)] và 2 
 ' PhS S, Ri
 xác suất tổn thất công suất trong điều kiện bộ giải  S, Ri 
 2 2 
 PhP S, Ri 
 mã cụ thể (Pr[γD < γth| D(s)]). (6) 
 
 3.1. Xác suất bộ giải mã S, Ri
  1
 Pr [D(s)] đại diện cho xác suất mà bộ chuyển INFRi
 tiếp ứng viên có thể được giải mã chính xác sau trong đó, PP là công suất truyền của người dùng 
 '
 khe đầu tiên là D(s). Dựa trên trạng thái của 2 2
 chính và P h / .  S ,Ri của CDF là 
 người dùng chính trong khe thời gian đầu tiên, INFRi P S,Ri
 xác suất này có thể được thảo luận trong hai tình 
    
 F ' ( ) F  ( 1)f (y)dy
 huống. S ,Ri S ,Ri I NFRi (7) 
 0
 1) Khi H (1)=H , người dùng chính không 
 P 0 Ở công thức trên,  tuân theo phân phối 
 hoạt động và sẽ không can thiệp vào việc tiếp INFRi
 nhận tín hiệu của người dùng cảm nhận bằng mũ của tham số  2 / P , do đó PDF của 
 chuyển tiếp . Do đó, SNR tại chuyển tiếp của Ri P,Ri P
  y
 2 2 Ri
 người dùng cảm nhận thứ i là P h / , nó là f ' (y)  Ri e , y 0 . Biến đổi biểu 
 S,Ri S S,Ri  S ,Ri
 trong đó 2 là công suất nhiễu Gaussian trắng thức 4 và được 
 f ' (y)
 2 S ,Ri
 chuẩn. Đặt thay thế P I / h , của 
 S th S S,Ri S,Ri 
    
 Riy 
 F ' ( )  Ri e dy
 CDF có thể được biểu diễn là: S ,Ri (8) 
 0  (  Ri )
 2 2 (3) 
 F ( ) Pr h / h 
 S ,Ri S,Ri S,P Áp dụng công thức xác định giới hạn trên và 
   2 dưới của tỷ lệ lỗi symbol trung bình chúng ta có 
 trong đó, / Ith . Xác định biến ngẫu nhiên thể nhận được biểu thức cuối cùng của 
 2 2 
 X h / h , X là tỷ lệ của hai biến chỉ f ' (y) như sau: 
 S,Ri S,P 
 S ,Ri
 
 mục đích và CDF của nó là Ri Ri
 Fe' () Ri Ri  (2)(1,  Ri Ri ) 
  S, Ri
 F (x) x /(x  ), x  0 , trong đó (9) 
 X Ri Ri Ri
 Ri (1) (0, Ri Ri )e
    . Như vậy có 
 Ri S,P / S,Ri 
  trong đó,  1  /  và theo (5), chúng ta 
 F ( ) Ri Ri
 S ,Ri   (4) 
 Ri có thể nhận được xác suất thiết lập giải mã trong 
 Nếu SNR nhận được của người dùng nhận trường hợp này là 
  
 thức R cao hơn SNR của ngưỡng ngắt, nó được PrDs ( ) 1F ' (th )
 i  S, Ri
 R Ds() 
 coi là R và được giải mã một cách chính xác, đó i (10) 
 i 
  F ' ()th
 S, Ri
 R Ds()
 là Ri D(s) . Do đó, xác suất giải mã bộ D(s) là i
 3.2. Xác suất tổn thất trung bình có điều kiện 
 PrDs ( )  Pr( S, Ri I th )
 Ri Ds() Với bộ giải mã D(s) có xác suất điều kiện 
  Pr( S, RiI th )
 Pr  D(s), do vậy việc truyền thông tin 
 Ri Ds() D th
 
 th (5) của người dùng nhận thức bị gián đoạn cũng cần 
  Pr 1 
   
 Ri Ds() th Ri được chia thành hai trường hợp theo trạng thái 
 
  th của người dùng chính trong khe thứ hai và được 
  
 Ri Ds() th Ri thảo luận riêng. 
 1) Khi HP(2)=H0, người dùng chính ở trạng 
 2) Khi HP(1)=H0, người dùng chính không 
 40 Khoa học & Công nghệ - Số 24/ Tháng 12 – 2019 Jornal of Science and technology 
Khoa học & Công nghệ - Số 24/ Tháng 12 – 2019 Jornal of Science and technology |31
ISSN 2354-0575 ISSN 2354-0575 
thái không hoạt động và sẽ không can thiệp vào Case II: 
việc tiếp nhận tín hiệu của người dùng đích. Giả PrH P (1) H0 , HP (2) H1 p0 
sử Ri được chọn làm chuyển tiếp, SNR tại đích là Case III: 
 2 2 , trong đó 2 . CDF 
 Ri ,D PRi hRi ,D / PRi Ith hRi ,D PrHP (1) H1, HP (2) H0  p0 (1 )
của F có thể thu được thông qua quá trình dẫn Case IV: 
 Ri,D
 PrHP (1) H1, HP (2) H0  p0 
xuất tương tự F ( ) 
 S ,Ri Sau đó, áp dụng công thức xác suất đầy đủ để 
  có được xác suất tổn thất công suất của mạng như 
 F ( ) 
 Ri ,D   (11) sau 
 Ri
 I II
 Pout P00(1 ) Pout PPout 
trong số đó,  R R ,P / R ,D . Giao thức yêu 
 i i i (1PP ) III (17) 
cầu lựa chọn thông tin chuyển tiếp tốt nhất, do đó 0 out
 (1PP )(1  ) IV
xác suất gián đoạn có điều kiện cho một bộ giải 0 out
mã D(s) đã cho có thể được tính như sau I
 Theo (2), Poutcó thể tính bằng phương trình 
 Pr D th Ds ( ) Pr max Ri, D  th (5) và phương trình (12); phương trình (5) và 
 R Ds()
 i II
  phương trình (15) để tính Pout; phương trình (10) 
 th (12) 
  III
 R Ds() 
 i th Ri và phương trình (12) có thể tính Pout và phương 
 2) Khi H (2)=H , người dùng chính ở trạng IV
 P 1 trình (10) và Phương trình (15) có thể tính P . 
thái hoạt động và người dùng đích sẽ nhận tín out
hiệu nhiễu từ bộ phát của người dùng chính. Do 4. Kết quả mô phỏng và phân tích 
đó, SINR tại đích có thể được biểu thị bằng Phần này sử dụng mô phỏng Monte Carlo để 
 2 xác minh tính chính xác của giải pháp dạng đóng 
 P h 
 Ri Ri ,D 
  'R ,D (13) xác suất tổn thất công suất và phân tích ảnh 
 i 2 2
 PP hP,D  hưởng của nhiễu chia sẻ phổ đến hiệu năng ngắt 
 Công thức trên tương tự như công thức (6), do của mạng nhận thức đa người dùng. Giả sử rằng 
  ' tất cả các điều kiện relay các ứng viên đều bằng 
đó CDF của Ri ,D có thể thu được thông qua nhau, các tham số cần thiết cho mô phỏng như 
cùng một quá trình dẫn xuất toán học. sau: λS,Ri= λRi,D=1, λS,P= λP, S = λRi,P= λP, R i =3, γth=3, 
 2
 p0=0.5, δ =-10dBm. Các giá trị được so sánh giữa 
 '
  ''    Ri các giá trị lý thuyết với các giá trị mô phỏng thử 
 Fe ' ()RR (2)(1, )
 Ri, D ii (14) nghiệm để xác minh tính chính xác về phân tích 
 '
 (1)  (0, ' )e Ri
 Ri lý thuyết. Phương pháp lấy giá trị thử nghiệm cho 
trong đó,   2 / P , ' 1  / . mô phỏng trước tiên được thiết lập các thông số 
 P,D P Ri Ri cơ bản của mạng người dùng chính và mạng 
 Theo phương trình (12), công thức để giải người dùng nhận thức, điều khiển công suất 
quyết xác suất gián đoạn có điều kiện được biểu 
 truyền đỉnh của người dùng nhận thức theo giới 
thị bằng 
 hạn nhiệt độ nhiễu, sau đó thực hiện lựa chọn và 
    
 Pr D th D(s)  F 'R ,D ( th ) (15) 
 i lựa chọn chuyển tiếp trong mạng người dùng 
 Ri D(s)
 nhận thức. Sau khi truyền, mô hình kênh Rayleigh 
3.3. Xác suất tổn thất trung bình 
 Tóm lại, theo trạng thái hoạt động của người với phương sai đã cho đã được sử dụng để tạo ra 
dùng chính trong hai khe thời gian, có bốn trường 10 kênh và tỷ lệ số lần gián đoạn trong kênh cho 
hợp hoàn toàn được áp dụng công thức nhân xác tổng số mô phỏng được ghi lại, là giá trị thử 
suất, và xác suất xuất hiện của bốn điều kiện này nghiệm mô phỏng tương ứng với xác suất tổn thất 
có thể thu được công suất. Ngoài ra, sơ đồ mô phỏng tác động 
Case I: công suất phát Pp của người dùng chính lên hiệu 
 PrHP (1) H0 , HP (2) H0  p0 (1 ) (16) suất cũng có thể phản ánh trực tiếp tác động của 
 nhiễu chia sẻ phổ. 
Khoa học & Công nghệ - Số 24/ Tháng 12 – 2019 Jornal of Science and technology 41 
32| Khoa học & Công nghệ - Số 24/ Tháng 12 – 2019 Jornal of Science and technology
 ISSN 2354-0575 ISSN 2354-0575
 Hình 3 cho thấy mối quan hệ giữa xác suất tổn can thiệp tăng tần số chia sẻ kinh nghiệm của 
 thất trung bình giữa người dùng nhận thức và người dùng nhận thức. Như trong Hình 3, kết quả 
 ngưỡng nhiễu của người dùng chính trong điều phân tích lý thuyết phù hợp với kết quả mô 
 kiện số lượng chuyển tiếp ứng viên khác nhau phỏng, số lượng chuyển tiếp ứng cử viên càng lớn 
 được mô phỏng trong điều kiện người dùng chính 
 thì hiệu suất của mạng càng tốt. 
 truyền tải có công suất Pp = 5dBm. Từ hình vẽ có 
 thể thấy các kết quả của giải pháp phân tích dạng 
 khép kín đúng với các kết quả mô phỏng, điều 
 này xác minh tính chính xác của đạo hàm lý 
 thuyết. Cũng có thể thấy rằng khi nhiệt độ giao 
 thoa tăng lên, khả năng trao đổi giảm, do sự gia 
 tăng nhiệt độ giao thoa, cho phép người dùng 
 nhận thức và chuyển tiếp truyền dữ liệu với công 
 suất lớn hơn, do đó giảm xác suất gián đoạn 
 mạng. Ngoài ra, việc tăng số lượng ứng cử viên 
 chuyển tiếp có thể mang lại sự đa dạng và cải 
 thiện hiệu năng mạng. 
 λ 
 Ri, P 
 Hình 5. Mối quan hệ giữa xác suất gián đoạn trung 
 bình và λRi, P 
 Hình 5 và Hình 6 cho thấy mối quan hệ giữa 
 xác suất tổn thất công suất của mạng người dùng 
 nhận thức và chất lượng liên kết giữa người sử 
 dụng chính và phụ trong điều kiện Pp=5dBm và 
 Ith=1dBm khác nhau. Trong Hình 5, tăng λRi,P có 
 nghĩa là chất lượng của liên kết giữa người dùng 
 Ith (dBm) nhận thức tiếp nhận và người dùng chính bị suy 
 Hình 3. Giá trị xác suất gián đoạn và ngưỡng nhiễu Ith giảm và người dùng chính nhận chuyển tiếp có thể 
 sử dụng công suất truyền lớn hơn để đáp ứng giới 
 hạn ngưỡng nhiễu và công suất truyền dẫn cao. 
 Pp (dBm) 
 Hình 4. Mối quan hệ giữa xác suất gián đoạn và công 
 suất phát của người dùng chính λP, Ri 
 Hình 4 cho thấy mối quan hệ giữa xác suất Hình 6. Mối quan hệ giữa xác suất gián đọan trung 
 tổn thất trung bình người dùng nhận thức và công bình và λP, Ri 
 suất truyền tải người dùng chính khi Ith = 0dBm. Trong hình 6, sự gia tăng về λP, R i có nghĩa là 
 Kết quả cho thấy sự gia tăng của công suất phát chất lượng của liên kết giữa người dùng chính và 
 của người dùng chính sẽ dẫn đến giảm hiệu suất người dùng tiếp nhận nhận thức bị suy giảm, sự 
 gián đoạn của người dùng nhận thức, đó là do sự can thiệp của người dùng chính tới người dùng 
 42 Khoa học & Công nghệ - Số 24/ Tháng 12 – 2019 Jornal of Science and technology 
Khoa học & Công nghệ - Số 24/ Tháng 12 – 2019 Jornal of Science and technology |33
ISSN 2354-0575 ISSN 2354-0575 
tiếp nhận nhận thức bị giảm và hiệu suất gián của xác suất tổn hao công suất và tỷ lệ lỗi symbol 
đoạn được cải thiện; Nó cũng có thể được nhìn được suy ra; Mạng nhận thức có tính đến ảnh 
thấy từ hai biểu đồ rằng hiệu quả của chất lượng hưởng do hoạt động của người dùng chính và 
của hai liên kết về số lượng chuyển tiếp ứng viên người dùng nhận thức; phân tích toàn diện hiệu 
thậm chí còn lớn hơn. suất gián đoạn của mạng người dùng nhận thức. 
5. Kết luận Mô hình mạng được xây dựng dựa trên quy trình 
 Bài báo nghiên cứu dựa trên cơ sở chia sẻ phổ phân tích hiệu suất hoàn chỉnh, với mô hình 
lớp lót chuyển tiếp kiểu có lựa chọn và phân tích nghiên cứu hiện tại không chỉ xem xét ảnh hưởng 
hiệu suất của mạng khi sử dụng hai giao thức của nhiệt độ giao thoa của người dùng chính mà 
truyền dẫn khác nhau. Thứ nhất, dựa trên giao còn xem xét tác động của nhiễu chia sẻ phổ tới 
thức chuyển tiếp và chuyển tiếp đơn, hiệu suất hiệu suất mạng của người dùng nhận thức và nó 
ngắt và hiệu suất tốc độ lỗi symbol được phân tích cũng chỉ ra rằng nhiễu chia sẻ phổ có ảnh hưởng 
và biểu thức dạng đóng của giới hạn trên và dưới đến hiệu suất của mạng. 
Tài liệu tham khảo 
[1]. Hoang, A.T., Liang, Y-C., “A Two-Phase Channel and Power Allocation Seheme for Cognitive 
 Radio Networks,” in IEEE Proccedings on Personal，Indoorand Mobile Radio Communieations, 
 2006, PP. 211-215. 
[2]. Asl, S. E., Abolhassani, B., “Primary Interference Suppressionin Secondary underlay 
 Transmission Using Direct Sequence Spread Spectrum,” in First International Conference on 
 Computational Intelligence, Communication Systems and Networks, 2009, PP. 108-113. 
[3]. Simeone, O., Gambini, J., Bar-Ness, Y., “Cooperation and Cognitive Radio,” in Proc. IEEE 
 International Conference on Communications (ICC’07), May 2007. pp. 6511-6516. 
[4]. Luo, C. Q., F. R., Ji., H., “Optimal Capacity in underlay Paradigm Based Cognitive Radio 
 Network with Cooperative Transmission,” in VTC 2010-Fall, 2010, PP. 1-5. 
[5]. Krishna, R., Cumanan, K., Xiong, Z., et al, “Cooperative Relays for an Underlay Cognitive Radio 
 Network,” in Proc. International Conference on Wireless Communications & Signal Proeessing, 
 2009, pp. l-4. 
[6]. Manna, R., Louie, R. H. Y., Yonghui Li et al, “Cooperative Amplify-and-Forward Relaying in 
 Cognitive Radio Networks,” in proc. of The Fifth International Confereneeon Cognitive Radio 
 Oriented Wireless Networks & Communieations (CROWNCOM)，2010，PP. l-5. 
[7]. Beigi，M.A.，Razavizadeh，S.M., “Cooperative Beamforming in Cognitive Radio Networks,” in 
 Proc. 2nd IFIP Wireless Days (WD), 2009, pp. l-5. 
[8]. Shashika Manosha，K.B.，Rajatheva, N., “Joint Power and Rate Control for Spectrum Underlay in 
 Cognitive Radio Networks with a Novel Pricing Scheme,” in Proc. VTC 2010-Fall, 2010, PP. l-5. 
[9]. Sun，Y. ，Li，YZ.，Zhong，X.F. et al., “Resouree Allocation for the Cognitive Coexistence of 
 Ad-Hoc and Cooperative Relay Networks,” in Proc. 2010 IEEE International Conference on 
 Communications (ICC), 2010, pp. l-5. 
[10]. Musavian, L., Aissa, S., Lambotharan, S., “Effective Capaeity for Interfereneeand Delay 
 Constrained Cognitive Radio Relay Channels,” IEEE Trans. Wire. Comm., vol. 9, no. 5, May 
 2010, PP. 1698-1707. 
[11]. Guo, Y., et al., “Outage Performance of Relay- Assisted Cognitive Radio System under Spectrum-
 Sharing Constraints,” Eleetronics Letters, vol. 46, no. 2, Jan., 2010, PP. 182-184. 
Khoa học & Công nghệ - Số 24/ Tháng 12 – 2019 Jornal of Science and technology 43 
34| Khoa học & Công nghệ - Số 24/ Tháng 12 – 2019 Jornal of Science and technology
 ISSN 2354-0575 ISSN 2354-0575
 [12]. Lee, J., Wang, H.., Andrews, J.G., “Outage Proba bility of Cognitive Relay Networks with 
 Interferenee Constraints,” IEEE Transationson Wireless Communications, vol. 10, no. 2, 2011, PP. 
 390-395. 
 [13]. Mietzner, J., LamPe, L., Sehober, R., “Perfonnance Analysisfor a Fully Deeentralised Transmit 
 Power Allocation Sehelne for Relay-Assisted Cognitive Radio Systems,” IEEE Global 
 Telecommunieation Conf. (GLOBECOM) November 2008, PP. l-5. 
 [14]. Sun, C., Letaief, K.B., “User Cooperation in Heterogeneous Cognitive Radio Networks with 
 Interferenee Reduetion,” in Proc. IEEE Int. Conf. Communication (ICC), May 2008, PP. 3193-
 3197. 
 [15]. Hou, Y.T., Shi, Y., Sherali, H.D., “Spectrum Sharing for Multi-Hop Networking with Cognitive 
 Radios,” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 26, no. l, Jan. 2008, pp. 146-155. 
 THE ALGORITHM STUDY SHARED TRANSITIONAL UNDERLAY SPECTRUM 
 OF COGNITIVE RADIO NETWORK 
 Abstract: 
 In this paper, an algorithm for sharing the optimal transition primer spectrum in cognitive radio 
 network (CR, Cognitive Radio) was studied and analyzed. The content of the article is mentioned through 
 the optimal decoding protocol, analyzing the network performance of perceived users, the effect of 
 spectrum sharing noise is considered to be associated with the operation of the main user. And a floating 
 forward optimization solution that relies on the probability of power loss reduces the influence of noise 
 on the performance of the network being analyzed, confirms theoretical accuracy and is demonstrated 
 through simulation results Matlab. 
 Keywords: Cogitive radio, Optimization, Share spectrum 
 44 Khoa học & Công nghệ - Số 24/ Tháng 12 – 2019 Jornal of Science and technology 
Khoa học & Công nghệ - Số 24/ Tháng 12 – 2019 Jornal of Science and technology |35