HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THƠNG PHÙNG MẠNH QUỲNH ĐÁNH GIÁ SỰ TÁC ĐỘNG CỦA PHẦN CỨNG KHƠNG HỒN HẢO LÊN HIỆU NĂNG CỦA MẠNG VƠ TUYẾN NHẬN THỨC DẠNG NỀN Chuyên ngành: Kỹ Thuật Viễn Thông Mã số: 60.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN TRUNG DUY THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác TP.HCM, ngày 17 tháng 07 năm 2015 Tác giả luận văn Phùng Mạnh Quỳnh ii LỜI CẢM ƠN Lời em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy giáo hƣớng dẫn TS Trần Trung Duy tận tình hƣớng dẫn, bảo em suốt trình thực luận văn Thầy trang bị cho em kiến thức vơ q báu để vững tin bƣớc tiếp đƣờng Tiếp theo, em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý Thầy (Cô) giáo Trƣờng Học Viện Công Nghệ Bƣu Chính Viễn Thơng giảng dạy truyền đạt cho em kiến thức quan trọng suốt thời gian học tập Học Viện Và em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy giáo PGS.TS Võ Nguyễn Quốc Bảo anh chị phòng thí nghiệm thơng tin vơ tuyến Học viện Cơng nghệ Bƣu Viễn thơng (Wireless Communication Lab, PTIT - TPHCM) tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đƣợc luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quỹ phát triển khoa học công nghệ quốc gia (Nafosted, 102.01 – 2014.33) tài trợ tạo điều kiện để em hoàn thành tốt luận văn Cuối em xin đƣợc cảm ơn gia đình, anh chị đồng nghiệp, anh chị lớp Cao học Kỹ thuật Viễn thơng khóa 2013 giúp đỡ cho em hồn thành tốt khóa học Học viên thực Phùng Mạnh Quỳnh iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC HÌNH VẼ viii MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu vô tuyến nhận thức 1.1.1 Khái niệm chung vô tuyến nhận thức 1.1.2 Các mơ hình vơ tuyến nhận thức 1.1.3 Các kỹ thuật đƣợc sử dụng vô tuyến nhận thức 1.1.3.1 Spectrum sensing 1.1.3.2 Spectrum Overlay 12 1.1.3.3 Spectrum Underlay 13 1.2 Giới thiệu truyền thông hợp tác phần cứng khơng hồn hảo 14 1.2.1 Mơ hình truyền thơng hợp tác 14 1.2.2 Phƣơng pháp truyền tín hiệu truyền thông hợp tác 15 1.2.2.1 Khuếch đại chuyển tiếp (AF) 15 1.2.2.2 Giải mã chuyển tiếp (DF) 16 1.2.3 Phƣơng pháp lựa chọn nút chuyển tiếp 17 1.2.3.1 Phƣơng pháp lựa chọn nút chuyển tiếp đơn phần (Partial Relay Selection) 17 iv 1.2.3.2 Phƣơng pháp lựa chọn nút chuyển tiếp toàn phần (Full Relay Selection) 17 1.2.4 Khái niệm phần cứng khơng hồn hảo 18 1.3 Các nghiên cứu liên quan 18 1.4 Lý chọn đề tài 19 CHƢƠNG 2: MÔ TẢ VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA MẠNG VÔ TUYẾN NHẬN THỨC DẠNG NỀN DƢỚI TÁC ĐỘNG CỦA SUY HAO PHẦN CỨNG VÀ NGƢỠNG NHIỄU 21 2.1 Giới thiệu mơ hình hệ thống 21 2.1.1 Mơ hình truyền liệu thông thƣờng với phần cứng lý tƣởng 21 2.1.2 Mơ hình truyền liệu vơ tuyến nhận thức dạng với phần cứng lý tƣởng 22 2.1.3 Mơ hình truyền liệu vơ tuyến nhận thức dạng với suy hao phần cứng 23 2.2 Mơ hình hố kênh truyền 24 2.3 Mơ hình đề xuất 24 2.3.1 Nguyên lý hoạt động 24 2.3.2 Xây dựng biểu thức cơng suất tín hiệu nhiễu (SNR) 26 2.4 Đánh giá hiệu mơ hình PP DT 27 2.4.1 Xác suất dừng 27 2.4.1.1 Giao thức DT 28 2.4.1.2 Giao thức PP 30 2.4.2 Độ lợi phân tập 33 2.4.2.1 Giao thức DT 33 v 2.4.2.2 Giao thức PP 34 2.4.3 Số khe thời gian đƣợc sử dụng 35 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ LÝ THUYẾT 36 3.1 Kết mô 36 3.2 Kết lý thuyết 36 3.3 So sánh hiệu mơ hình khảo sát 37 3.3.1 Xác suất dừng độ lợi phân tập 37 3.3.2 Số khe thời gian đƣợc sử dụng mơ hình PP (T) 41 3.3.3 Số nút đích giải mã thành cơng trung bình 42 3.3.4 Tốc độ lỗi gói (Packet Error Rate - PER) 44 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 vi DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AF Amplify and Forward Khuếch đại chuyển tiếp BPSK Binary phase shift keying Khóa dịch pha nhị phân CDF Cumulative Density Function Hàm phân phối tích luỹ CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã CR Cognitive Radio Vô tuyến nhận thức CSI Channel State Information Thông tin trạng thái kênh truyền DF Decode and Forward Giải mã chuyển tiếp DSP Digital Signal Processor Bộ xử lý tín hiệu số DT Direct transmission Truyền trực tiếp MRC Maximal Ratio Combining Bộ kết hợp tỉ số tối đa OP Outage Probability Xác suất dừng PDF Probability Density Function Hàm mật độ xác suất PER Packet Error Rate Tốc độ lỗi gói PR Primary receiver Máy thu sơ cấp PP Proposed Protocol Giao thức đề xuất PT Primary transmitter Máy phát sơ cấp PU Primary User Ngƣời dùng sơ cấp QoS Quality of Service Hiệu suất chất lƣợng dịch vụ RF Radio Frequency Tần số vô tuyến vii SC Selection Combining Bộ kết hợp chọn lựa SDR Software Defined Radio Vô tuyến đƣợc định nghĩa phần mềm SNR Signal-to-noise ratio Cơng suất tín hiệu nhiễu ST Secondary transmitter Bộ phát thứ cấp UWB Ultra Wideband Siêu di động băng rộng viii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Các khoảng phổ sử dụng đƣợc biểu diễn miền thời gian miền tần số Hình 1.2: Những khoảng truy cập động đƣợc biểu diễn miền thời gian miền tần số Hình 1.3: Sử dụng phổ tần ba mơ hình Vơ tuyến nhận thức Hình 1.4: Chu kỳ cảm biến Tp ảnh hƣởng đến ngƣời dùng sơ cấp Hình 1.5: Khoảng cách cho phép để ngƣời dùng thứ cấp phát phổ tần với ngƣời dùng sơ cấp Hình 1.6: Sự kết hợp ngƣời dùng thứ cấp với 10 Hình 1.7: Phƣơng pháp chia sẻ phổ tần 11 Hình 1.8: Chia sẻ phổ tần dựa công nghệ truy nhập 11 Hình 1.9: Chia sẻ phổ tần dựa kỹ thuật Overlay 12 Hình 1.10: Chia sẻ phổ tần theo phƣơng pháp Spectrum Underlay 13 Hình 1.11: Mơ hình truyền thơng hợp tác 14 Hình 1.12: Trong truyền thơng cộng tác di động vừa ngƣời dùng vừa nút chuyển tiếp 15 Hình 1.13: Phƣơng pháp khuếch đại chuyển tiếp 16 Hình 1.14: Phƣơng pháp giải mã chuyển tiếp 16 Hình 2.1: Mơ hình truyền liệu trực tiếp nút phát Tx nút nhận Rx 21 Hình 2.2: Mơ hình truyền liệu vô tuyến nhận thức dạng 22 Hình 3: Mơ hình đề xuất 25 ix Hình 3.1: Xác suất dừng (OP) đƣợc vẽ theo  (dB) M  , N  ,   0.2 , xR  0.2   0.05 37 Hình 3.2: Xác suất dừng (OP) đƣợc vẽ theo  (dB)  th  1, N  ,   0.2 , xR  0.2   0.05 38 Hình 3.3: Xác suất dừng (OP) đƣợc vẽ theo N  th  1,   dB,   0.25 , xR  0.5   0.1 39 Hình 3.4: Xác suất dừng (OP) đƣợc vẽ theo  M  N  ,   2.5 dB,   0.5 xR  0.7 39 Hình 3.5: Xác suất dừng (OP) đƣợc vẽ theo xR M  ,   dB,     0.05 40 Hình 3.6: Số khe thời gian sử dụng vẽ theo  (dB)  th  ,   0.5 , xR  0.5   0.01 41 Hình 3.7: Số khe thời gian sử dụng vẽ theo  (dB)   0.5 , xR  0.5 N  41 Hình 3.8: Số nút đích thành cơng trung bình vẽ theo  (dB)   0.2 , xR  0.8 ,  th  1,   0.1 N  43 Hình 3.9: Số nút đích thành cơng trung bình vẽ N   0.3 , xR  0.4 ,  th    dB 43 Hình 3.10: Tốc độ lỗi gói vẽ theo  (dB) M  , N  ,   0.1 xR  0.25 44 37 3.3 So sánh hiệu mơ hình khảo sát 3.3.1 Xác suất dừng độ lợi phân tập Hình 3.1: Xác suất dừng (OP) đƣợc vẽ theo  (dB) M  , N  ,   0.2 , xR  0.2   0.05 Trong hình vẽ 3.1, xác suất dừng (Outage Probability - OP) đƣợc vẽ theo giá trị tỷ lệ công suất phát nhiễu  theo đơn vị dB    Pmax / N0  Trong mô này, ta giả sử có nút chuyển tiếp sẵn sàng giúp đỡ nút nguồn  M  3 truyền liệu đến nút đích  N   Các nút chuyển tiếp đƣợc đặt ví trí  0.2,0 Hơn nữa, thông số nhƣ tỷ lệ công suất giao thoa công suất phát    thông số tổng suy hao phần cứng   lần lƣợt 0.2 0.05 Nhìn vào hình vẽ, ta thấy giao thức PP đạt đƣợc giá trị OP thấp nhiều so với giao thức DT Lý giao thức PP sử dụng truyền thơng cộng tác nâng cao đƣợc hiệu hệ thống Chúng ta quan sát từ hình vẽ rằng, giá trị OP hai mơ hình tăng ta tăng giá trị ngƣỡng dừng  th Điểm lƣu ý cuối từ hình vẽ 3.1 kết lý thuyết mơ trùng khít với Điều kiểm chứng đắn q trình tính tốn Chƣơng 38 Hình 3.2: Xác suất dừng (OP) đƣợc vẽ theo  (dB)  th  1, N  ,   0.2 , xR  0.2   0.05 Để kiểm chứng độ lợi phân tập mơ hình DT PP, ta vẽ giá trị xác suất dừng OP giá trị  lớn, nhƣ đƣợc thể hình 3.2 Trong mô này, thông số đƣợc cố định giá trị nhƣ sau:  th  , N  ,   0.2 , xR  0.2   0.05 Nhƣ thấy, độ dốc đƣờng OP mơ hình PP tăng giá trị M tăng Hơn nữa, độ dốc M+1 nhƣ đƣợc chứng minh Chƣơng Ta dễ dàng thấy rằng, độ dốc mơ hình DT nhƣ độ lợi phân tập mơ hình Một kết đáng ý khác đƣợc thể hình vẽ giá trị lý thuyết xấp xỉ (LT-XX) hội tụ nhanh đến giá trị lý thuyết xác (LT-CS) tăng  Nhƣ vậy, ta kiểm chứng đƣợc xác việc tính tốn biểu thức xác suất dừng xấp xỉ Chƣơng Hình vẽ 3.3 khảo sát ảnh hƣởng số lƣợng nút nguồn N lên hiệu xác suất dừng hai mơ hình DT PP Trong hình vẽ này, thơng số đƣợc đƣa nhƣ sau:  th  1,   dB,   0.25 , xR  0.5   0.1 Nhìn vào hình vẽ, ta thấy số lƣợng nút đích tăng xác suất dừng hệ thống tăng 39 theo Tổng hợp hai hình vẽ 3.2 3.3, ta thấy xác suất dừng mơ hình PP giảm mạnh số lƣợng nút chuyển tiếp tăng Hình 3.3: Xác suất dừng (OP) đƣợc vẽ theo N  th  1,   dB,   0.25 , xR  0.5   0.1 Hình 3.4: Xác suất dừng (OP) đƣợc vẽ theo  M  N  ,   2.5 dB,   0.5 xR  0.7 Trong hình vẽ 3.4, ảnh hƣởng mức độ suy hao phần cứng  lên hiệu mơ hình DT PP đƣợc nghiên cứu Các thông số mô 40 hình vẽ M  , N  ,   2.5 dB,   0.5 xR  0.7 Ta dễ dàng thấy rằng, giá trị  tăng xác suất dừng hai mơ hình tăng Hơn nữa, nhƣ chứng minh Chƣơng 2,  th  , hai giao thức DT PP DT PP ln tình trạng dừng  Pout  Pout  1 , bất chấp thơng số lại thay đổi nhƣ Hình 3.5: Xác suất dừng (OP) đƣợc vẽ theo xR M  ,   dB,     0.05 Hình vẽ 3.5 khảo sát biến thiên giá trị xác suất dừng theo vị trí nút chuyển tiếp với thông số đƣợc thiết kế nhƣ sau: M  ,   dB,     0.05 Nhƣ đƣợc thể hình vẽ 3.5, ta thấy ln tồn ví trí nút chuyển tiếp mà giá trị OP bé Hơn nữa, ta thấy nút chuyển tiếp gần nguồn ( xR nhỏ) xác suất dừng mơ hình PP lớn 41 3.3.2 Số khe thời gian sử dụng mơ hình PP (T) Hình 3.6: Số khe thời gian sử dụng vẽ theo  (dB)  th  1,   0.5 , xR  0.5   0.01 Hình 3.7: Số khe thời gian sử dụng vẽ theo  (dB)   0.5 , xR  0.5 N  Trong mô đƣợc thể hình vẽ 3.6 3.7, ta khảo sát số lƣợng khe thời gian đƣợc sử dụng giao thức PP (ký hiệu hình vẽ T) Nhƣ đƣợc chứng minh trên, giao thức DT sử dụng khe thời gian, số khe thời gian sử dụng giao thức PP nằm Các thông số thiết kế để 42 vẽ hình 3.6  th  1,   0.5 , xR  0.5   0.01 Ta thấy số khe thời gian giảm ta tăng  giảm N Điều có nghĩa ta tăng cơng suất phát khả tất nút đích nhận đƣợc liệu nguồn khe thành công cao nhƣ số khe thời gian đƣợc sử dụng giảm Với cách giải thích nhƣ vậy, ta hiểu số nút đích giảm số khe thời gian đƣợc sử dụng hệ thống giảm Trong hình 3.7, thơng số đƣợc thiết lập nhƣ sau   0.5 , xR  0.5 N  Nhƣ ta thấy hình 3.7, số khe thời gian mơ hình PP giảm ta giảm giá trị ngƣỡng dừng   th  giá trị mức suy hao phần cứng   Ta quan sát từ hình vẽ 3.6 3.7 kết mô kết lý thuyết trùng với nhau, điều chứng tỏ tính tốn số lƣợng khe thời gian Chƣơng xác 3.3.3 Số nút đích giải mã thành cơng trung bình Trong mục này, ta khảo sát số lƣợng nút đích nhận đƣợc liệu nguồn thành cơng mơ Monte-Carlo Trên hình vẽ, ta ký hiệu số lƣợng nút đích thành cơng trung bình N avg Trong hình vẽ 3.8, số lƣợng nút đích thành cơng trung bình đƣợc biểu diễn theo giá trị    0.2 , xR  0.8 ,  th  1,   0.1 N  Dựa vào hình vẽ, ta thấy số lƣợng nút đích thành cơng mơ hình PP cao so với mơ hình DT Hơn nữa, tăng số lƣợng nút chuyển tiếp M, mơ hình PP đạt đƣợc số lƣợng nút đích thành cơng trung bình lớn Hình vẽ 3.9 so sánh số lƣợng nút đích thành cơng hai giao thức PP DT Các thơng số hình vẽ đƣợc đƣa nhƣ sau:   0.3 , xR  0.4 ,  th    dB Tƣơng tự nhƣ hình 3.8, mơ hình PP đạt đƣợc nhiều nút đích giải mã thành cơng mơ hình DT Quan sát hình vẽ, ta thấy rằng, 43 trƣờng hợp M =   , nút đích mơ hình PP hầu nhƣ giải mã thành cơng Hình 3.8: Số nút đích thành cơng trung bình vẽ theo  (dB)   0.2 , xR  0.8 ,  th  1,   0.1 N  Hình 3.9: Số nút đích thành cơng trung bình vẽ N   0.3 , xR  0.4 ,  th    dB 44 3.3.4 Tốc độ lỗi gói (Packet Error Rate - PER) Trong hình 3.10, tỷ lệ lỗi gói đƣợc biểu diễn hàm  đơn vị dB Trong mô tỷ lệ lỗi gói này, ta giả sử hệ thống sử dụng gói có kích thƣớc 1080 bit điều chế BPSK đƣợc sử dụng Các thông số hình vẽ đƣợc thiết kế nhƣ sau: M  1, N  ,   0.1 xR  0.25 Từ hình vẽ, ta quan sát đƣợc rằng, mơ hình PP đạt đƣợc tốc độ lỗi gói thấp so với mơ hình DT Hơn nữa, tƣơng tự nhƣ kết hình 3.4, PER hai mơ hình tăng mức độ suy hao phần cứng thiết bị tăng Hình 3.10: Tốc độ lỗi gói vẽ theo  (dB) M  , N  ,   0.1 xR  0.25 45 KẾT LUẬN Trong luận văn này, tác động phần cứng khơng hồn hảo mạng vô tuyến nhận thức dạng quảng bá đa ngƣời dùng đƣợc khảo sát phân tích Để nâng cao hiệu hệ thống thứ cấp mơ hình này, luận văn đề xuất mơ hình truyền thơng cộng tác tăng cƣờng kết hợp với sử dụng nút chuyển tiếp phân tập Để đánh giá hiệu mơ hình đề xuất, biểu thức dạng tƣờng minh (closed-form expression) xác suất dừng số khe thời gian đƣợc sử dụng trung bình đƣợc đƣa Rồi thì, mơ máy tính sử dụng phƣơng pháp Monte-Carlo đƣợc thực để kiểm chứng xác biểu thức tính tốn  Các kết luận văn đạt đƣợc Các kết đạt đƣợc luận văn đƣợc tóm tắt nhƣ sau: - Mơ hình đề xuất nâng cao cách đáng kể hiệu hệ thống (xác suất dừng, số nút đích thành công tốc độ lỗi ký tự), so sánh với mơ hình truyền liệu trực tiếp Nhƣợc điểm mơ hình đề xuất sử dụng nhiều khe thời gian mơ hình truyền thống nên hiệu sử dụng phổ giảm Tuy nhiên, mơ hình đề xuất sử dụng kỹ thuật truyền thông cộng tác tăng cƣờng nên công suất phát đủ lớn, số khe thời gian đƣợc sử dụng mơ hình giảm xuống Một nhƣợc điểm khác mơ hình đề xuất độ phức tạp thực thi mơ hình thực tế Thật vậy, hệ thống yêu cầu đồng cao nút trình chuyển tiếp nhƣ trình chọn lựa nút chuyển tiếp tốt - Luận văn chứng minh đƣợc rằng, độ lợi phân tập mơ hình đề xuất số lƣợng nút chuyển tiếp cộng 1, mơ hình truyền trực tiếp đạt đƣợc độ lợi phân tập - Sự khơng hồn hảo phần cứng ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng hệ thống Trong luận văn này, chứng minh đƣợc mức độ suy hao 46 phần cứng vƣợt qua ngƣỡng xác định (bằng chia cho ngƣỡng dừng), hệ thống dừng - Hiệu hệ thống tăng (xác suất dừng tốc độ lỗi gói giảm) giá trị ngƣờng dừng giảm, số lƣợng nút chuyển tiếp tăng số lƣợng nút đích giảm - Khi nút chuyển tiếp nằm nguồn đích, ln tồn vị trí tối ƣu mà đặt nút vị trí xác suất dừng hệ thống thấp  Hƣớng phát triển luận văn Trong phần cuối cùng, học viên xin nêu hƣớng để phát triển luận văn: - Mở rộng mơ hình đề trƣờng hợp nút nguồn, nút chuyển tiếp nút đích sử dụng nhiều antenna - Xem xét mơ hình đề xuất kênh fading tổng quát nhƣ kênh Rician, Nakagami, Xem xét mơ hình MH-DX có nhiều ngƣời dùng sơ cấp xuất mạng Đánh giá ảnh hƣởng số ngƣời dùng sơ cấp lên hiệu mạng thứ cấp 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J Mitola, G Q Maguire (1999), "Cognitive radio: making software radios more personal", IEEE Pers Commun., vol 6, no 4, pp 13-18 [2] X Vu, N Fu and F Labeau (2014), "Relay-Based Cooperative Spectrum Sensing Framework Under Imperfect Channel Estimation", IEEE Commu Lett., vol 19, no 2, pp 239-242 [3] O Simeone, I Stanojev, S Savazzi, Y Bar-Ness, U Spagnolini, and R Pickholtz (2008), "Spectrum leasing to cooperating secondary ad-hoc networks", IEEE Journal on Sel Areas in Commun., vol 26, no 1, pp 203213 [4] Y Guo, G Kang, N Zhang, W Zhou, and P Zhang (2010) "Outage performance of relay-assisted cognitive-radio system under spectrum-sharing constraints", Electron Lett., vol 46, no [5] Y Han and S H Ting (2009), "Cooperative Decode–and-Forward Relaying for Secondary Spectrum Access", IEEE Trans Wirel Commun., vol 8, no 10, pp 4945-4950 [6] T T Duy and H.Y Kong (2010), "Cooperative Multi-relay Scheme for Secondary Spectrum Access", KSII Trans Internet and Inform Syst., vol 4, no 3, pp 273-288 [7] T T Duy and H.Y Kong (2013), "Outage Analysis of Cognitive Spectrum Sharing for Two-way Relaying Schemes with Opportunistic Relay Selection over i.n.i.d Rayleigh Fading Channels", IEICE Trans Commun., vol E96-B, no 1, pp 348-351 [8] T T Duy and H.Y Kong (2013), "Performance Analysis of Two-Way Hybrid Decode–and-Amplify Relaying Scheme with Relay Selection for Secondary Spectrum Access", Wirel Pers Commun., vol 69, no 2, pp 857-878 48 [9] T T Duy and H.Y Kong (2014), "Secondary Spectrum Access in Cognitive Radio Networks Using Rateless Codes over Rayleigh Fading Channels", Wirel Pers Commun., vol 77, no 2, pp 963-978 [10] M G Adianand H Aghaeinia (2013), "An adaptive cooperative strategy for underlay MIMO" in Proc of ICCE2013, Mashhad, Iran, pp – [11] J.N Laneman, D.N.C Tse, and G.W Wornell (2004), "Cooperative diversity in wireless networks: Efficient protocols and outage behavior", IEEE Trans Inform Theory, vol 50, no.12, pp 3062 – 3080 [12] I Krikidis, J Thompson, S McLaughlin, and N Goertz (2008), "Amplify– and-forward with Partial Relay Selection", IEEE Commun Lett., vol 12, no 4, pp 235–237 [13] H A Suraweera, D S Michalopoulos, G K Karagiannidis (2009), "Semiblind amplify–and-forward with partial relay selection", Electron Lett., vol 45, no 6,pp 317–319 [14] T T Duy and V.N.Q Bao (2013), "Multi-hop Transmission with Diversity Combining Techniques Under Interference Constraint", in Proc of ATC 2013, HCM City, Viet Nam, pp 131-135 [15] B An, T T Duy and H.Y Kong (2009), "A Cooperative Transmission Strategy using Entropy-based Relay Selection in Mobile Ad-hoc Wireless Sensor Networks with Rayleigh Fading Environments", KSII Trans Internet and Inform Syst., vol 3, no 2, pp.147-162 [16] V.N.Q Bao and T T Duy (2012), "Performance Analysis of Cognitive Underlay DF Relay Protocol with Kth Best Partial Relay Selection", in Proc of ATC2012, Ha Noi, Viet Nam, pp 130-135 [17] T T Duy and H.Y Kong (2010), "Performance Analysis of Decode–andForward Cooperative Communication with the kth best Partial Relay Selection", in Proc of IFOST2010, Ulsan, Korea, pp 167-171 49 [18] T Q Duong, T T Duy, K J Kim, V N Q Bao and M Elkashlan (2014), "Interference Investigation for Cognitive Spectrum Sharing Networks with Reactive DF Relay Selection", in Proc of ChinaCom 2014, Maoming, China, pp 523-529 [19] T T Duy and H.Y Kong (2014), "Adaptive Cooperative Decode–andForward Transmission with Power Allocation under Interference Constraint", Wirel Pers Commun., vol 74, no 2, pp 401-414 [20] D Q Trung and V N Q Bao (2008), "Performance Analysis of Selection Decode–and-Forward Relay Networks," IET Electron Lett., vol 44, no 20, pp 1206 – 1207 [21] K Tourki, K A Qaraqe, M.-S Alouini (2013), "Outage Analysis for Underlay Cognitive Networks Using Incremental Regenerative Relaying", IEEE Trans Veh Tech., vol 62, no 2, pp 721 - 734 [22] V N Q Bao, T Q Duong, D B da Costa, G C Alex andropoulos, and A Nallanathan (2013), "Cognitive Amplify-and-Forward Relaying with Best Relay Selection in Spectrum Sharing Systems", IEEE Commun Lett., vol 17, no 3, pp 475 – 478 [23] U Rizvi, G J M Janssen, and J Weber (2007), "Impact of RF Impairments on the Performance of Multi-carrier and Single-carrier based 60 Ghz Transceivers", in Proc of IEEE Symposium on Commun and Veh Techn., Delft, Netherlands, pp 1-5 [24] E Bjornson, J Hoydis, M Kountouris, and M Debbah (2013), "Hardware Impairments in Large-scale MISO Systems: Energy Efficiency, Estimation, and Capacity Limits", in Proc of DSP2013, Santorini, Greece, pp 1-6 [25] E Bjornson, A Papadogiannis, M Matthaiou, and M Debbah (2013), "On the Impact of Transceiver Impairments on AF Relaying", in Proc of IEEE ICASSP2013, Vancouver, Canada, pp 1-5 50 [26] E Bjornson, M Matthaiou, and M Debbah (2013), "A New Look at Dualhop Relaying: Performance Limits with Hardware Impairments", IEEE Trans Commun., vol 61, no 11, pp 4512–4525 [27] T T Duy, Trung Q Duong, D.B da Costa, V.N.Q Bao, and M Elkashlan (2015), "Proactive Relay Selection with Joint Impact of Hardware Impairment and Co-channel Interference", IEEE Trans Commun., vol 63, no 5, pp 15941606 [28] T T Duy, T.L Thanh, and V.N.Q Bao (2014),"A Hybrid Spectrum Sharing Approach in Cognitive Radio Networks", in Proc of ComManTel2014, Da Nang City, Viet Nam, pp 19-23 [29] T Q Duong, T T Duy, M Matthaiou, T Tsiftsis and G K Karagiannidis (2013), "Cognitive Cooperative Networks in Dual-Hop Asymmetric Fading Channels", in Proc of Globecom 2013, Atlanta, GA, pp 977-983 [30] T Q Duong, T T Duy, M Elkashlan, Nghi H Tran, and Octavia A Dobre (2014), "Secured Cooperative Cognitive Radio Networks with Relay Selection", in Proc Of Globecom 2014, Austin, TX USA, pp 3074 – 3079 [31] P.T.D Ngoc, T L Thanh, T T Duy V.N.Q Bao (2014), "Đánh giá ảnh hƣởng phần cứng không lý tƣởng lên mạng vô tuyến nhận thức dạng hai chặng giải mã chuyển tiếp", Hội thảo Quốc gia 2014 điện tử, Truyền thông Công nghệ Thông tin (ECIT2014), pp 249-253, Nha Trang, Viet Nam [32] D Nguyen and H Ochi (2014), "On the impact of transceiver impairments to cognitive DF relay networks", in Proc of APCCAS2014, pp 125–128 [33] P Yang, Q Zhang, and J Qin (2013), "Exact Outage Probability of Nth-Best Multicast Relay Networks with Co-Channel Interference", IEEE Wirel Commun Lett., vol 2, no 6, pp 595 – 598 51 [34] I.-H Lee, H Lee, and H.-H Choi (2013), "Exact Outage Probability of Relay Selection in Decode-and-Forward Based Cooperative Multicast Systems", IEEE Commun Lett., vol 17, no 3, pp 483 – 486 [35] S Li, W Xu, K Yang, K Niu, and J Lin (2015), "Distributed Cooperative Multicast in Cognitive Multi-Relay Multi-Antenna Systems", IEEE Sign Proc Lett., vol 22, no 3, pp 288-292 [36] A Goldsmith (2005), Wireless Communications, Cambridge [37] T T Duy and H.Y Kong (2014), "On Performance Evaluation of Hybrid Decode-Amplify-Forward Relaying Protocol with Partial Relay Selection in Underlay Cognitive Networks", Journal of Commun and Netw., vol 16, no 5, pp 502-511 [38] N Sang, H.Y Kong, and T T Duy (2014), "Cognitive Multihop Clusterbased Transmission under Interference Constraint", in Proc of ISCE2014, Jeju, Korea, pp 1-3 [39] T T Duy, Vo Nguyen Quoc Bao, and T Q Duong (2014), "Secured Communication in Cognitive MIMO Schemes under Hardware Impairments", in Proc of ATC2014, Ha Noi, Viet Nam, pp 109-112 [40] I S Gradshteyn and I M Ryzhik (2000), "Table of Integrals, Series, and Products", 6th ed San Diego, CA: Academic