II. SYSTEM MODELAs shown as Fig 1,

II. SYSTEM MODEL
As shown as Fig 1, the system model consists of one
relay node R and two terminal nodes N1, N2. Instead of
consuming at least two time phases of the HD relay model in
one data exchange procedure, the signals transmission process
between N1 and N2 can be viewed as the case in which the
2015 IEEE 26th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications - (PIMRC): Fundamentals
and PHY
978-1-4673-6782-0/15/$31.00 ©2015 IEEE 492
multiple access (MAC) phase and the broadcast (BC) phase
are combined in the same time slot. So all the nodes work in
the mode of simultaneous transmission and reception, bringing
double gain compared with the HD relay in theory. We assume
that there don’t exist the direct links between the two terminal
user nodes because the fading channel gains between Node 1
and Node 2 are quite small compared with that from the relay
to Node 1 and Node 2.
Z
Eϭ EϮ
K
K K
K
K
K
K
Fig. 1. Two-way full-duplex relay model
By adopting the AF relay protocol, the relay R receives
the messages sent by N1 and N2, then amplifies them and
forwards to the destination nodes. We respectively use Xi[n]
and Yi[n](i = 1, 2, 3) to denote the transmitted signals and
the received signals at each transceiver node in the time slot
n and the transmitting power at each node is represented by
P owi(i = 1, 2, 3).
As is shown in Fig. 1, hij represents the channel coefficient
between the node i and node j and all the channel coefficients
are identically distributed complex Gaussian random variables,
i.e., hij ∼ CN (0, Ωij)(i, j = 1, 2, 3). Assuming the channels are reciprocal without loss of generality, we will have
h13 = h31 ∼ CN (0, Ω1), h23 = h32 ∼ CN (0, Ω2). And the
zero-mean additive white Gaussian noise (AWGN) is denoted
by Wi[n](i = 1, 2, 3) ∼ CN (0, σ2), in which σ is assumed to
be equal for all the three nodes. For the transmitted signals, we
have E(Xi[n]) = P owi(i = 1, 2, 3) to denote the transmitting
power. For simplicity, we assume Pi represents the ratio
P owi/σ2(i = 1, 2, 3) in the following parts. Considering the
SI at each FD node can be removed considerably by adopting
the SI cancelation technologies, the RSI can be referred as
Ii[n] ∼ CN (0, kiP owi)(i = 1, 2, 3), of which ki is one factor
reflecting the capability of SI cancelation at the node i. For
the received signals in the time slot n at each node, we can
easily get the expressions
Y1[n] = h31X3[n] + I1[n] + W1[n], (1)
Y2[n] = h32X3[n] + I2[n] + W2[n], (2)
Y3[n] = h13X1[n] + h23X2[n] + I3[n] + W3[n]. (3)
The relay receives the signal Y3[n] and amplifies it’s power
with P3 by consuming one time slot. So the transmitted signal
X3[n] can be expressed as
X3[n] = αY3[n − 1]
= αh13X1[n − 1] + αh23X2[n − 1]
+ αI3[n − 1] + αW3[n − 1], (4)
in which α is the power amplification factor and
α = |h13|2P1 + |h23 P|2 3P2 + k3P3 + 1. (5)
From the expressions in (4), we can directly gain the
received signals at N1 and N2 in the time slot n then the
expressions (1) and (2) can be rewritten as
Y1[n] = αh31h13X1[n − 1] + αh31h23X2[n − 1] + W1[n]
+ αh31I3[n − 1] + αh31W3[n − 1] + I1[n], (6)
Y2[n] = αh32h13X1[n − 1] + αh32h23X2[n − 1] + W2[n]
+ αh32I3[n − 1] + αh32W3[n − 1] + I2[n]. (7)
We suppose that the channel state information (CSI) is
well known to all the three nodes by applying the fitting
channel detection technology, so when N1 receives the signals
consisting of the expected signal from N2 and the RSI plus
the AWGN, in the sequel, it will subtract the signal known
to itself and the final form of signal received at N1 can be
expressed as
Y

1 [n] = αh31h23X2[n − 1] + αh31I3[n − 1]
+ αh31W3[n − 1] + I1[n] + W1[n]. (8)
Similarly, we can get the final form of the received signal
at N2 and
Y
 2
[n] = αh32h13X1[n − 1] + αh32I3[n − 1]
+ αh32W3[n − 1] + I2[n] + W2[n]. (9)
Using the expressions for the received signals above, we
easily obtain the forward data rate from N1 to N2 and the
backward one from N2 to N1
R1 = log2(1 + SINR1), (10)
R2 = log2(1 + SINR2). (11)
in which the SINR1 and SINR2 represent the instantaneous
signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR) and can be acquired readily according to (8) and (9), so we have
SINR1 =
α2|h32|2|h13|2P1
α2|h32|2(k3P3 + 1) + k2P2 + 1, (12)
SINR2 =
α2|h31|2|h23|2P2
α2|h31|2(k3P3 + 1) + k1P1 + 1. (13)
III. PERFORMANCE ANALYSIS
A. Outage Probability
In this section, we derive the exact expressions for the
outage probabilities of forward and backward links. An link
outage event occurs when the instantaneous data transmission
rate at the transceiver node falls below the target rate, thus the
2015 IEEE 26th International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications - (PIMRC): Fundamentals
and PHY
493
outage probability for a given target rate R0 at the user node
N1 can be obtained by calculating the probability
Pout1(R1 < R0) = P(SINR1 < l1), (14)

Kết quả (Việt) 1:

II. HỆ THỐNG MẪUNhư được hiển thị như hình 1, mô hình hệ thống bao gồm mộtchuyển tiếp nút R và hai nút thiết bị đầu cuối N1, N2. Thay vìtiêu thụ ít nhất hai giai đoạn thời gian của mô hình chuyển tiếp HDthủ tục trao đổi một dữ liệu, quá trình truyền tín hiệugiữa N1 và N2 có thể được xem như là trường hợp trong đó các2015 IEEE 26 quốc tế hội thảo về liên lạc vô tuyến cá nhân, Hồ và điện thoại di động - (PIMRC): nguyên tắc cơ bảnvà PHY978-1-4673-6782-0/15/$31.00 © 2015 IEEE 492truy cập nhiều (MAC) giai đoạn và giai đoạn phát sóng (TCN)kết hợp trong cùng một khe thời gian. Vì vậy, tất cả các nút làm việc trongCác chế độ của đồng thời truyền dẫn và tiếp nhận, đưatăng gấp đôi so với chuyển tiếp HD trong lý thuyết. Chúng tôi giả địnhkhông có các liên kết trực tiếp giữa hai nhà gadùng nút vì kênh phai thu giữa các Node 1và nút 2 là khá nhỏ so với điều đó từ relayNút 1 và nút 2.ZEϬ EϮKK KKKKKHình 1. Mô hình hai chiều full-duplex relayBằng việc áp dụng các giao thức chuyển tiếp AF, relay R sẽ nhận được.thư được gửi bởi N1 và N2, sau đó khuếch đại chúng vàchuyển tiếp các nút đích. Chúng ta lần lượt sử dụng Xi [n]và Yi [n] (i = 1, 2, 3) để biểu thị các tín hiệu truyền vàtín hiệu nhận được tại mỗi nút thu phát sóng trong khe thời giann và sức mạnh truyền tại mỗi nút được đại diện bởiP owi (i = 1, 2, 3).Như được thể hiện trong hình 1, hij đại diện cho các hệ số kênhgiữa các nút i nút j và hệ số của tất cả các kênhlà phân phối giống nhau phức tạp Gaussian biến ngẫu nhiên,Ví dụ, hij ∼ CN (0, Ωij) (i, j = 1, 2, 3). Giả sử các kênh đối ứng mà không làm mất quát, chúng tôi sẽ cóh13 = h31 ∼ CN (0, Ω1), h23 = h32 ∼ CN (0, Ω2). Và cáccó nghĩa là số không phụ gia trắng Gaussian ồn (AWGN) được ký hiệu làbởi Wi [n] (i = 1, 2, 3) ∼ CN (0, σ2), trong đó, σ giả địnhđược bình đẳng cho tất cả các nút ba. Đối với các tín hiệu truyền, chúng tôicó E(Xi[n]) = P owi (i = 1, 2, 3) để biểu thị sự truyềnsức mạnh. Để đơn giản, chúng tôi giả định Pi đại diện tỷ lệP owi/σ2(i = 1, 2, 3) trong các phần sau. Xem xét cácSI tại mỗi nút FD có thể loại bỏ đáng kể bằng việc áp dụngcông nghệ hủy bỏ SI, RSI có thể được gọi làII [n] ∼ CN (0, kiP owi) (i = 1, 2, 3), trong đó ki là một trong những yếu tốphản ánh khả năng hủy bỏ SI tại i. nút chotín hiệu nhận được trong thời gian n khe ở mỗi nút, chúng ta có thểdễ dàng có được những biểu hiệnY1 [n] = h31X3 [n] + I1 [n] + W1 [n], (1)Y2 [n] = h32X3 [n] + I2 [n] + W2 [n], (2)Y3 [n] = h13X1 [n] + h23X2 [n] + I3 [n] + W3 [n]. (3)Tiếp nhận các tín hiệu Y3 [n] và khuếch đại năng lượng của nóvới P3 bằng cách tiêu thụ một khe thời gian. Như vậy tín hiệu truyềnX3 [n] có thể được biểu thị dưới dạngX3 [n] = αY3 [n − 1]= Αh13X1 [n − 1] + αh23X2 [n − 1]+ ΑI3 [n − 1] + αW3 [n − 1], (4)trong đó α là hệ số khuếch đại công suất vàΑ = | h13 | 2P 1 + | h23 P | 2 3P 2 + k3P3 + 1. (5)Từ biểu thức (4), chúng tôi trực tiếp có thể đạt được cácnhận được tín hiệu ở N1 và N2 n khe thời gian sau đó, cácbiểu thức (1) và (2) có thể được viết lại nhưY1 [n] = αh31h13X1 [n − 1] + αh31h23X2 [n − 1] + W1 [n]+ Αh31I3 [n − 1] + αh31W3 [n − 1] + I1 [n], (6)Y2 [n] = αh32h13X1 [n − 1] + αh32h23X2 [n − 1] + W2 [n]+ Αh32I3 [n − 1] + αh32W3 [n − 1] + I2 [n]. (7)Chúng tôi giả sử những kênh thông tin nhà nước (CSI)được biết đến tất cả các nút ba bằng cách áp dụng phù hợpKênh công nghệ phát hiện, do đó, khi N1 sẽ nhận được các tín hiệubao gồm các tín hiệu dự kiến từ N2 và RSI plusAWGN, trong phần tiếp theo, nó sẽ trừ đi các tín hiệu được biết đếnchính nó, và các dạng tín hiệu nhận được tại N1, cuối cùng có thểbiểu diễnY1 [n] = αh31h23X2 [n − 1] + αh31I3 [n − 1]+ Αh31W3 [n − 1] + I1 [n] + W1 [n]. (8)Tương tự, chúng tôi có thể nhận được các hình thức cuối cùng đã nhận được tín hiệutại N2 vàY2[n] = αh32h13X1 [n − 1] + αh32I3 [n − 1]+ Αh32W3 [n − 1] + I2 [n] + W2 [n]. (9)Bằng cách sử dụng các biểu thức cho các tín hiệu nhận được ở trên, chúng tôidễ dàng có được tốc độ chuyển dữ liệu từ N1 N2 và cácmột trong những lạc hậu từ N2 N1R1 = log2 (1 + SINR1), (10)R2 = log2 (1 + SINR2). (11)trong đó các SINR1 và SINR2 đại diện cho các tức thờitỷ lệ tín hiệu-nhiễu-plus-nhiễu (SINR) và có thể được mua dễ dàng theo (8) và (9), vì vậy chúng tôi cóSINR1 =Α2 | h32 | 2 | h13 | 2P 1Α2 | h32 | 2(k3P3 + 1) + k2P2 + 1, (12)SINR2 =Α2 | h31 | 2 | h23 | 2P 2Α2 | h31 | 2(k3P3 + 1) + k1P1 + 1. (13)III. HIỆU SUẤT PHÂN TÍCHA. mất xác suấtTrong phần này, chúng ta rút ra các biểu thức chính xác cho cácCúp các xác suất của các liên kết về phía trước và lạc hậu. Một liên kếtsự kiện Cúp xảy ra khi truyền dữ liệu ngay lập tứctỷ lệ thu phát nút xuống dưới mức mục tiêu, vì vậy các2015 IEEE 26 quốc tế hội thảo về liên lạc vô tuyến cá nhân, Hồ và điện thoại di động - (PIMRC): nguyên tắc cơ bảnvà PHY493Cúp xác suất cho một tỷ lệ nhất định đích R0 lúc dùng nútN1 có thể thu được bằng cách tính toán xác suấtPout1(R1 < R0) = P(SINR1 < l1), (14)

Kết quả (Việt) 2:

II. HỆ THỐNG MÔ HÌNH
Như thể hiện như Hình 1, các mô hình hệ thống bao gồm một
nút chuyển tiếp R và hai nút đầu cuối N1, N2. Thay vì
tốn ít nhất hai giai đoạn thời gian của mô hình tiếp sức HD trong
một quy trình trao đổi dữ liệu, quá trình truyền dẫn tín hiệu
giữa N1 và N2 có thể được xem như trường hợp trong đó
2015 IEEE 26 Hội nghị chuyên đề quốc tế về cá nhân, trong nhà và Mobile Radio Truyền thông - (PIMRC): Cơ sở
và PHY
978-1-4673-6782-0 / 15 / 31,00 $ © 2015 IEEE 492
đa truy nhập (MAC) giai đoạn và (BC) giai đoạn phát sóng
được kết hợp trong cùng thời gian. Vì vậy, tất cả các nút làm việc trong
các phương thức truyền dẫn đồng thời và tiếp nhận, đưa
tăng gấp đôi so với relay HD trong lý thuyết. Chúng tôi giả định
rằng có không tồn tại các liên kết trực tiếp giữa hai thiết bị đầu cuối
các nút sử dụng vì lợi kênh giảm dần giữa các Node 1
và Node 2 khá nhỏ so với điều đó từ tiếp sức
đến Node 1 và Node 2.
Z
Eϭ EϮ
K ??
K ?? K ??
K ??
K ??
K ??
K ??
hình. 1. Hai cách full-duplex tiếp sức model
Bằng việc áp dụng các giao thức chuyển tiếp AF, rơle R nhận được
các tin nhắn được gửi bởi N1 và N2, sau đó khuếch đại chúng và
chuyển đến các hạch đích. Chúng tôi lần lượt sử dụng Xi [n]
và Yi [n] (i = 1, 2, 3) để biểu thị các tín hiệu truyền đi và
các tín hiệu nhận được tại mỗi nút thu phát trong thời gian khe
n và các nguồn năng lượng truyền tại mỗi nút được đại diện bởi
P OWI (i = 1, 2, 3).
Như được thể hiện trong hình. 1, HIJ đại diện cho các hệ số kênh
giữa các node i và nút j và tất cả các hệ số kênh
được phân bố giống hệt các biến ngẫu nhiên Gauss phức tạp,
ví dụ, HIJ ~ CN (0, Ωij) (i, j = 1, 2, 3). Giả sử các kênh đều đối ứng mà không mất tính tổng quát, chúng ta sẽ có
H13 = H31 ~ CN (0, Ω1), H23 = h32 ~ CN (0, Ω2). Và các
phụ gia nhiễu Gaussian trắng zero-mean (AWGN) được ký hiệu
bằng Wi [n] (i = 1, 2, 3) ~ CN (0, σ2), trong đó σ được giả định
là bình đẳng cho tất cả ba nút. Đối với các tín hiệu truyền đi, chúng ta
có E (Xi [n]) = P OWI (i = 1, 2, 3) để biểu thị việc truyền
điện. Để đơn giản, chúng tôi giả định Pi đại diện cho tỷ lệ
P OWI / σ2 (i = 1, 2, 3) trong các phần sau. Xét
SI tại mỗi nút FD có thể được loại bỏ đáng kể bằng cách áp dụng
các công nghệ hủy bỏ SI, RSI có thể được gọi là
Ii [n] ~ CN (0, Kip OWI) (i = 1, 2, 3), trong đó ki được một yếu tố
phản ánh năng lực của SI hủy tại i nút. Đối với
các tín hiệu nhận được trong thời gian khe n tại mỗi nút, chúng ta có thể
dễ dàng nhận được các biểu thức
Y1 [n] = h31X3 [n] + I1 [n] + W1 [n], (1)
Y2 [n] = h32X3 [n ] + I2 [n] + W2 [n], (2)
Y3 [n] = h13X1 [n] + h23X2 [n] + I3 [n] + W3 [n]. (3)
Rơ le nhận tín hiệu Y3 [n] và khuếch đại nó là sức mạnh
với P3 bằng cách tiêu thụ một khe thời gian. Vì vậy, các tín hiệu truyền
X3 [n] có thể được thể hiện như
X3 [n] = αY3 [n - 1]
= αh13X1 [n - 1] + αh23X2 [n - 1]
+ αI3 [n - 1] + αW3 [n - 1 ], (4)
trong đó α là hệ số khuếch đại quyền lực và
α = |? H13 | 2P1 + | H23 P | 2 3P2 + k3P3 + 1. (5)
Từ biểu thức trong (4), chúng tôi có thể trực tiếp đạt được
đã nhận tín hiệu tại N1 và N2 trong các khe thời gian n sau đó các
biểu thức (1) và (2) có thể được viết lại như
Y1 [n] = αh31h13X1 [n - 1] + αh31h23X2 [n - 1] + W1 [n]
+ αh31I3 [ n - 1] + αh31W3 [n - 1] + I1 [n], (6)
Y2 [n] = αh32h13X1 [n - 1] + αh32h23X2 [n - 1] + W2 [n]
+ αh32I3 [n - 1] + αh32W3 [n - 1] + I2 [n]. (7)
Chúng tôi cho rằng các thông tin trạng thái kênh (CSI) được
biết đến tất cả ba nút bằng cách áp dụng phù hợp
công nghệ phát hiện kênh, vì vậy khi N1 nhận được các tín hiệu
bao gồm các tín hiệu mong muốn từ N2 và RSI cộng với
các AWGN, trong phần tiếp theo, nó sẽ trừ đi các tín hiệu được biết
đến bản thân và các hình thức cuối cùng của tín hiệu nhận được tại N1 có thể được
thể hiện như
Y
?
1 [n] = αh31h23X2 [n - 1] + αh31I3 [n - 1]
+ αh31W3 [n - 1 ] + I1 [n] + W1 [n]. (8)
Tương tự như vậy, chúng ta có thể nhận dạng cuối cùng của tín hiệu nhận được
tại N2 và
Y
? 2
[n] = αh32h13X1 [n - 1] + αh32I3 [n - 1]
+ αh32W3 [n - 1] + I2 [n] + W2 [n]. (9)
Sử dụng các biểu thức cho các tín hiệu nhận được ở trên, chúng ta
dễ dàng có được tốc độ chuyển dữ liệu từ N1 đến N2 và
một ngược từ N2 đến N1
R1 = log2 (1 + SINR1), (10)
R2 = log2 (1 + SINR2 ). (11)
trong đó SINR1 và SINR2 đại diện cho các tức
tín hiệu-nhiễu-cộng-noise ratio (SINR) và có thể được mua dễ dàng theo (8) và (9), vì vậy chúng tôi có
SINR1 =
α2 | h32 | 2 | H13 | 2P1
α2 | h32 | 2 (k3P3 + 1) + k2P2 + 1, (12)
SINR2 =
α2 | H31 | 2 | H23 | 2P2
α2 | H31 | 2 (k3P3 + 1) + k1P1 + 1. (13 )
III. PHÂN TÍCH THI
A. Cúp Xác suất
Trong phần này, chúng tôi lấy được các biểu thức chính xác cho các
xác suất cúp của liên kết về phía trước và lạc hậu. Một liên kết
sự kiện mất điện xảy ra khi việc truyền tải dữ liệu tức thời
tốc tại nút thu rơi dưới mức mục tiêu, do đó
IEEE 26 Symposium 2015 quốc tế về cá nhân, trong nhà và Mobile Radio Truyền thông - (PIMRC): Cơ sở
và PHY
493
cúp xác suất cho một định Nhắm mục tiêu tỷ lệ R0 vào người sử dụng nút
N1 có thể thu được bằng cách tính toán xác suất
Pout1 (R1 <R0) = P (SINR1 <l1), (14)