Đánh giá hệ thống chuyển tiếp gia tăng thu thập năng lượng vô tuyến trong điều kiện có và không có máy phát năng lượng cố định

Trần Thiên Thanh, Võ Nguyễn Quốc Bảo, Lê Quốc Cường 
Tác giả liên hệ: Võ Nguyễn Quốc Bảo 
Email: baovnq@ptithcm.edu.vn 
Đến tòa soạn: 11/2018, chỉnh sửa: 12/2018, chấp nhận đăng: 28/12/2018 
ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG CHUYỂN TIẾP GIA TĂNG 
THU THẬP NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN TRONG 
ĐIỀU KIỆN CÓ VÀ KHÔNG CÓ MÁY PHÁT NĂNG 
LƯỢNG CỐ ĐỊNH 
Trần Thiên Thanh*, Võ Nguyễn Quốc Bảo# , và Lê Quốc Cường
+ 
*Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP. Hồ Chí Minh 
# Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông 
+Sở Thông Tin và Truyền Thông TP. Hồ Chí Minh 
Tóm tắt- Trong bài báo này, chúng tôi tiến hành so sánh hiệu 
năng của mạng chuyển tiếp gia tăng thu thập năng lượng 
trong điều kiện có và không có máy phát năng lượng cố định. 
Chúng tôi đã phân tích xác suất dừng của hệ thống trong hai 
trường hợp sử dụng kỹ thuật xấp xỉ chuỗi và hàm Bessel điều 
chỉnh bậc một loại 2. Kết quả phân tích chỉ ra rằng trong 
cùng một điều kiện kênh truyền và hệ thống, mạng chuyển tiếp 
gia tăng thu thập năng lượng từ nguồn cho hiệu năng hệ thống 
tốt hơn mạng chuyển tiếp gia tăng thu thập năng lượng cố 
định là 5 dB. 
Từ khóa- thu thập năng lượng, fading Rayleigh, thu thập 
năng lượng vô tuyến, nguồn phát năng lượng cố định 
I. GIỚI THIỆU 
Trong truyền thông hợp tác, kỹ thuật truyền gia tăng là một 
trong những kỹ thuật chuyển tiếp có hiệu quả nhất về mặt 
hiệu suất phổ tần, cho phép nút chuyển tiếp chỉ hỗ trợ nút 
đích khi mà tín hiệu mà nút đích nhận từ nút nguồn không 
đảm bảo để giải điều chế [1]. Kỹ thuật truyền gia tăng cũng 
có ưu điểm là giảm áp lực cho nút chuyển tiếp khi phải 
luôn luôn chuyển tiếp dữ liệu của nút nguồn cũng như hạn 
chế việc tiêu tốn năng lượng của nút chuyển tiếp [2-7]. 
Để khuyến khích các nút chuyển tiếp tham gia vào cộng tác 
chuyển tiếp dữ liệu cho nút nguồn, Bảo và Tuấn trong bài 
báo [8] đã đề xuất sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng 
cho nút chuyển tiếp và đề xuất phương pháp đánh giá hiệu 
năng của hệ thống. Tuy nhiên, năng lượng thu thập từ nút 
chuyển tiếp trong hệ thống này thường là nhỏ, do phụ thuộc 
vào năng lượng phát của nút chuyển tiếp, và dẫn đến vùng 
phủ sóng của hệ thống là nhỏ. Để mở rộng vùng phủ sóng 
của hệ thống, cũng như tăng cường hiệu năng của hệ thống, 
một giải pháp khác là sử dụng nút phát năng lượng cố định 
– chuyên cung cấp năng lượng – để cung cấp năng lượng 
cho nút phát [9-19]. Tuy nhiên, hiệu năng hệ thống của hai 
trường hợp thu thập năng lượng từ nguồn và thu thập năng 
lượng từ nút phát cố định là chưa rõ. 
Trong bài báo này, chúng tôi sẽ đánh giá và so sánh hiệu 
năng hệ thống chuyển tiếp gia tăng thu thập năng lượng vô 
tuyến trong điều kiện có và không có máy phát năng lượng 
cố định ở kênh truyền fading Rayleigh dưới dạng xác suất 
dừng hệ thống. Kết quả và những nhận xét đạt được sẽ cho 
biết hệ thống nào hiệu quả hơn và có thể áp dụng vào các 
mạng cảm biến không dây sử dụng năng lượng thu thập. 
Phần còn lại của bài báo sẽ được tổ chức như sau. Phần II 
sẽ đề xuất mô hình hoạt động và đề xuất phương pháp đánh 
giá hiệu năng mạng. Phần III sẽ so sánh hiệu năng hệ thống 
chuyển tiếp gia tăng thu thập năng lượng vô tuyến trong 
điều kiện có và không có máy phát năng lượng cố định ở 
kênh truyền fading Rayleigh. Bài báo sẽ kết thúc với phần 
kết luận ở Phần VI. 
II. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 
Hình 1 Mô hình hệ thống truyền gia tăng với kỹ thuật lựa chọn 
nút chuyển tiếp và kết hợp lựa chọn. Hình bên trái là hệ thống 
thu thập năng lượng từ nguồn. Hình bên phải là hệ thống thu 
thập năng lượng từ nút phát năng lượng. 
Xem xét mô hình truyền gia tăng cộng tác bao gồm một nút 
nguồn (S), một nút đích (D) và N nút chuyển tiếp ký hiệu từ 
1 2R ,R , ,RN . Quá trình truyền thông tin từ nút nguồn S đến 
nút đích D với sự giúp đỡ của N nút chuyển tiếp thông qua 
giao thức truyền gia tăng. 
Giao thức truyền gia tăng là để giảm áp lực năng lượng lên 
các nút chuyển tiếp như đối với giao thức truyền thông cộng 
tác thông thường [1, 3, 4]. Các nút chuyển tiếp được trang bị 
mạch thu thập năng lượng vô tuyến và sẽ sử dụng năng lượng 
thu thập để giúp chuyển tiếp dữ liệu trong khi nút nguồn và 
SỐ 4 (CS.01) 2018 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG 9
ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG CHUYỂN TIẾP GIA TĂNG THU THẬP NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN 
nút đích sẽ sử dụng năng lượng lưu trữ từ nguồn, ví dụ như 
pin. Nghiên cứu này sẽ nghiên cứu hai trường hợp: (i) các nút 
chuyển tiếp thu thập năng lượng từ nút nguồn và (ii) các nút 
chuyển tiếp thu thập năng lượng từ nút phát năng lượng (PB). 
Giả sử hệ thống sử dụng chế độ thu thập năng lượng phân 
chia theo thời gian. Gọi T là thời gian truyền chuẩn cho một 
symbol và là tỷ lệ phân chia thời gian thu thập năng lượng. 
Quá trình truyền tin từ nút nguồn đến nút đích sẽ chia ra làm 
ba khe thời gian con lần lượt là: khe phát quảng bá, khe thu 
thập năng lượng, và khe truyền gia tăng, trong đó khe thu thập 
năng lượng và khe truyền gia tăng là hai khe truyền tuỳ chọn 
phụ thuộc vào chất lượng của kênh truyền trực tiếp trong khe 
phát quảng bá. Thời lượng cho ba khe thời gian lần lượt là: 
1
2
T
, T , và 
1
2
T
. 
Trong khe phát quảng bá với thời gian là 
1
2
T
, nút 
nguồn phát quảng bá tín hiệu và tỷ số tín hiệu trên nhiễu tại 
nút đích và nút chuyển tiếp 
nR có dạng: 
D
SD
0
S
2
SP h
N
 , (1) 
và 
2
S
0
SR
SR
n
n
P h
N
 , (2) 
với 
SP là công suất phát của nút nguồn, SDh là hệ số kênh 
truyền từ S đến D, và 
0N là công suất nhiễu tại máy thu. 
Tại cuối khe thời gian phát quảng bá, nút đích kiểm tra tỷ số 
tín hiệu tại nút đích. Có hai trường hợp sẽ xảy ra là nút đích 
giải mã thành công và giải mã không thành công. Trong 
trường hợp giải mã thành công, nút đích sẽ gửi tín hiệu hồi 
tiếp để nút nguồn và các nút chuyển tiếp tiếp tục phát symbol 
kế tiếp. Trong trường hợp giải mã không thành công, nút đích 
cũng sẽ gửi tín hiệu hồi tiếp để các nút chuyển tiếp thu thập 
năng lượng trong khe thời gian thứ 2 và nút chuyển tiếp lựa 
chọn thực hiện khe truyền gia tăng. Để đơn giản trong phân 
tích hiệu năng của hệ thống, giả sử rằng kênh truyền hồi tiếp 
là không trễ và không lỗi. Ảnh hưởng trễ và lỗi của kênh 
truyền hồi tiếp như trình bày ở nghiên cứu là có thể bù đắp 
bằng công suất phát [8]. 
Xem xét trong khe thời gian thứ 2, các nút chuyển tiếp tiến 
hành thu thập năng lượng. Năng lượng thu thập tại nút chuyển 
tiếp thứ n trong 3 trường hợp được viết như sau: 
a. Trường hợp 1: Thu thập năng lượng từ nút nguồn 
Gọi SRnh hệ số kênh truyền từ nút nguồn S đến nút nR , ta có 
 SR S
2
Rn n
E P h T (3) 
với  là hệ số chuyển đổi năng lượng. 
b. Trường hợp 2: Thu thập năng lượng từ nút phát năng 
lượng 
Khi hệ thống sử dụng nút phát năng lượng, năng lượng thu 
thập tại nút chuyển tiếp là như sau: 
 R
2
S P nn
E P h T (4) 
với SRnh hệ số kênh truyền từ nút phát năng lượng (P) đến nút 
R n . 
Khi có nhiều nút chuyển tiếp, hệ thống chọn nút chuyển tiếp 
thu thập được nhiều năng lượng nhất để làm nút chuyển tiếp 
trong pha truyền gia tăng [20]. Gọi Rb là nút chuyển tiếp 
được lựa chọn, ta có 
 1 ,,R argmaxnb N nE  . (5) 
Tương ứng với hai trường hợp, ta viết lại biểu thức (5) cho 
TH1 và TH2 như sau 
2
, S
2
,
1, SR
1, P PR
arg max , TH1
R
arg max , TH2
n
n
N
N
n
n
b
P h
P Th
T 
 


. (6) 
Khi đó, công suất phát của nút được lựa chọn trong pha thời 
gian thứ 3 tương ứng trong hai trường hợp là 
2
S 1, , SR
R
2
1, PRP ,m
, TH1
1
, TH2
1
2
max
2
ax
n
b
n
n N
n N
P
P
P
h
h
 
 
 
 
. (7) 
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu tại nút đích D trong pha truyền gia 
tăng lần lượt trong hai trường hợp là 
2
R D D
0
2
S
1
R
R
R
P
, , SR D
0
2 2
1, , R D
0
RP
,
2
max
2
m
TH1
1
,ax TH2
1
b
b b
n b
n b
n N
n N
P
h
N
P
h
N
P
h
h
N
h

 
 
 
 
 (8) 
Nút chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật khuếch đại và chuyển 
tiếp, tỷ số tín hiệu trên nhiễu tương đương của hai chặng là [1] 
SR R D
AF
SR R D 1
b b
b b
 

 
. (9) 
Ở vùng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu cao, AF có thể được xấp xỉ 
như sau [21] 
 AF SR R Dmin( , )b b   . (10) 
SỐ 4 (CS.01) 2018 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG 10
Trần Thiên Thanh, Võ Nguyễn Quốc Bảo, Lê Quốc Cường 
Tại nút đích, để giảm độ phức tạp phần cứng, hệ thống sử 
dụng bộ kết hợp lựa chọn (selection combining) dẫn đến tỷ số 
tín hiệu trên nhiễu tại nút đích sau ba khe thời gian như sau: 
 SD AFma ,x   . (11) 
III. PHÂN TÍCH XÁC SUẤT DỪNG HỆ THỐNG 
Trong phần này, chúng tôi sẽ phân tích hiệu năng của hệ 
thống thông qua xác suất dừng ở kênh truyền fading Rayleigh 
với trường hợp tổng qua khi mà giá trị ngưỡng chuyển kênh 
(
sR ) và ngưỡng dừng ( oR ) của hệ thống là khác nhau. Áp 
dụng định lý tổng xác suất, ta có xác suất dừng của hệ thống là 
như sau [22]: 
1
2
o2 SD s 2 SD
2 SD s 2 o
1 1
log ) log )
2 2
1 1
log ) log )
2 2
OP Pr (1 , (1
Pr (1 , (1
I
I
 
  
R R
R R
 (12) 
Trong (12), 
1I được viết lại là hàm của sR và oR như sau 
 1
SD SD
0
2 1 2 1
exp exp
s o
s o
s o
I
 
R R
R R
R R
 . (13) 
Với 
2I trong (12), ta viết lại như sau 
SD AF
SD AF
2 SD SD AF
SD AF
SD AF
Pr 2 1,max( , ) 2 1
Pr( 2 1) Pr 2 1 ,
Pr( 2 1) Pr 2 1 ,
(2 1) (2 1),
.
(2 1) (2 1),
o
o
s
s
o o
o o
s o
s o
s o
s o
s o
I
F F
F F
 
 
  
 
 
R R
R R
R R
R R
R R
R R
R R
R R
< R R
 (14) 
Để phân tích được dạng đóng của (14), chúng ta cần xem 
xét hàm CDF của 
AF trong hai trường hợp như dưới đây. 
a. Trường hợp 1: Thu thâp năng lượng từ nguồn 
Trong trường hợp này, ta bắt đầu từ định nghĩa hàm CDF 
của AF như sau: 
 AF
SR R D
SR R D
) Pr min( , )
1 .
(
Pr( , )
b b
b b
F    
   
 (15) 
Xem xét công thức (8), ta viết lại 
AF
( )F  sử dụng xác suất 
điều kiện như sau 
AF
2
SR
DR
2
SR SR R D) 1 Pr( , )
.
(
1 ( )
b b b
b
b
h
F f x dx
F h
x



    


 (16) 
Ở kênh truyền fading Rayleigh, hàm PDF của SRb có dạng 
như sau [7] 
 SR
SR
1
1 SR
) (( 1)
b
nN
n
n
f
N n
e
n






 . (17) 
Thay thế (17) vào (16) và thực hiện đưa dấu tích phân vào 
bên trong, ta có 
SR
AF
1
RD S1
1
1 SR
R
SR RD
) 1 ( 1)
1 ( 1) .
( exp
exp
nxN
n
n
N
n
n
N n
e dx
N
F
x
nx
n nx
dx
n






  

  
 
 
 (18) 
Tích phân trong (18) là không tồn tại dạng đóng. Trong các 
nghiên cứu trước đây, ví dụ [23, 24], đã thực hiện xấp xỉ bằng 
cách cho ngưỡng dưới tích phân về không dẫn đến kết quả đạt 
được là không phù hợp với vùng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu cao. 
Nghiên cứu này đề xuất sử kỹ thuật xấp xỉ chuỗi cho hàm mũ, 
cụ thể là 
0 !
k
x
k
x
k
e
  . Ưu điểm của kỹ thuật xấp xỉ hàm mũ là 
cho phép chúng ta lựa chọn độ chính xác xấp xỉ cần thiết dựa 
vào số lượng thành phần đầu trong chuỗi. Khi đó, ta viết lại 
(18) như sau: 
AF
1
SR
0 R
0
1
1
SR D
SR RD1
SR
) 1 ( 1)
( 1)
!
x
( 1)
1
!
.
(
exp
e p
N
n
n
k
k
k
k
k
k
k
nN
n
F
N n
n
nx
dx
k x
N n
nk
nx
x dx






 

 





 (19) 
Sử dụng kết quả tích phân tại 3.351.4 của [25], chúng ta có 
SỐ 4 (CS.01) 2018 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG 11
ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG CHUYỂN TIẾP GIA TĂNG THU THẬP NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN 
AF
SR
1
SR
1
1
2 SR
1
1
R
0
0 SR D
SR S
1
R
(
exp
1
Ei
(
1
1
2
) 1 ( 1)
(
(
1)
!
( 1)
)!
1)
!
( 1)
1
( ()
N
n
n
k
k
k
k
k nN
n
k
k
k
k
n
k
F
N n
n
nx
dx
k
N n
x
k
e
nk
n n
kk k







 

 

 

 




S
1
0 R1 )
k n


 (20) 
b. Trường hợp 2: Thu thập năng lượng từ nút phát năng 
lượng 
Kết hợp (8) và (10), khác với (14), ta viết hàm CDF của 
AF như sau: 
AF SR R D
2 2
SR 1, , PR D
P
0
R
) Pr min( , )
1 Pr , max .
(
b b
b n bn N
h
F
P
h
N
    
    
 (21) 
Do tính độc lập giữa các kênh truyền, ta viết lại (19) như 
sau: 
AF PR
2
SR D
0
R( ) 1 Pr Pr ( ) .b b b
F h f x dx
x
 

  

 (22) 
Ở đây, ta nhận thấy rằng, do phương thức lựa chọn nút 
chuyển tiếp là giống nhau, nên hàm PDF của 
bPR
 có dạng 
như sau 
 PR
PR
1
1 PR
) (( 1) ,
b
nN
n
n
f
N n
e
n


 

 (23) 
dẫn đến (20) sau khi áp dụng 3.324 của [25] có thể viết lại như 
sau 
PR
AF
D
0
1
1
1
SR RD
PR
SR
PR PR R
SR
RD P
0
1
1
1
R
1
) 1
( 1)
1 ( 1)
1 ( 1
( exp exp
exp
exp
e
2
xp )
2
nxN
n
n
N
n
n
N
n
n
F
x
N n
e dx
n
N
n
n nx
dx
x
N
n
n n
K


 

  




   


 
  



RD PR 
 (24) 
với 
1(.)K là hàm Bessel điều chỉnh loại 2. 
Thay thế lần lượt (20) và (24) vào (14), kết hợp với (13) và 
(12), ta có được xác suất dừng của hệ thống trong hai trường 
hợp thu thập năng lượng từ nguồn và thu thập năng lượng từ 
nút phát năng lượng. 
V. KẾT QUẢ SỐ VÀ THẢO LUẬN 
Trong phần này, tôi sẽ sử dụng mô phỏng Monte Carlo để 
kiểm chứng phân tích lý thuyết ở trên và so sánh hiệu năng 
của hệ thống truyền gia tăng trong hai trường hợp sử dụng và 
không sử dụng nút phát năng lượng. Để xem xét hiệu ứng suy 
hao đường truyền, nghiên cứu này sử dụng mô hình suy hao 
đường truyền đơn giản, nghĩa là d  AB AB với dAB là 
khoảng cách giữa nút A và nút B và  là hệ số suy hao kênh 
truyền. Ngoại trừ các khai báo riêng biệt khác, ta giả sử rằng 
nút S, R, D và P lần lượt đặt tại toạ độ (0,0), (0,1), (0;0.5), và 
P P( , )x y . Ta chọn 3 và PP( , ) (0.5,0.5)x y . 
Hình 2 Ảnh hưởng của tốc độ chuyển mạch lên hiệu năng hệ 
thống 
Hình 2 khảo sát ảnh hưởng của tốc độ chuyển mạnh trong 
tương quan với tốc độ truyền truyền mong muốn. Ta xem xét 
SỐ 4 (CS.01) 2018 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG 12
Trần Thiên Thanh, Võ Nguyễn Quốc Bảo, Lê Quốc Cường 
3 trường hợp đó là: (i) TH1: 
s o1 2 R R (ii) 
TH2:
s o2 2 R R và (iii) TH3: s o3 2 R R . Ta dễ 
dàng nhận thấy rằng (1) Hệ thống thu thập năng lượng từ 
nguồn cho hiệu năng tốt hơn hệ thống thu thập năng lượng từ 
nút phát năng lượng (2) Cả hai hệ thống sẽ cho hiệu năng tốt 
hơn nếu giá trị 
sR được chọn lớn hơn hoặc bằng oR và (3) 
Kết quả phân tích sấp xỉ phù hợp với kết quả mô phỏng. 
Hình 3 Ảnh hưởng của số lượng nút chuyển tiếp 
Hình 3 khảo sát ảnh hưởng của số lượng nút chuyển tiếp lên 
hiệu năng của thống trong hai trường hợp có và không có nút 
phát năng lượng bằng cách tăng số lượng nút chuyển tiếp từ 1 
lên 3. Hiệu năng của hệ thống truyền trực tiếp trong cùng điều 
kiện cũng được xem xét để so sánh tham chiếu. Ta có thể thấy 
rằng ở vùng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu thấp, truyền trực tiếp cho 
hiệu năng tốt hơn cả giao thức xem xét trong cả hai điều kiện 
sử dụng và không sử dụng PB. Tuy nhiên, ở vùng tỷ lệ tín hiệu 
trên nhiễu cao, giao thức thu thập năng lượng từ nguồn cho 
hiệu năng hệ thống tốt nhất. Lý do là giao thức thu thập năng 
lượng từ nguồn bên cạnh việc lựa chọn nút chuyển tiếp thu 
thập năng lượng tốt nhất nó còn đảm bảo là kênh truyền tốt 
nhất. 
Hình 4 Ảnh hưởng của vị trí nút thu thập năng lượng 
Hình 4 khảo sát ảnh hưởng của vị trí nút phát năng lượng 
lên hiệu năng hệ thống. Ta cũng xem xét ba trường hợp đặc 
biệt, cụ thể: Trường hợp A: nút phát năng lượng gần nguồn S, 
Trường hợp B: nút phát năng lượng gần nút chuyển tiếp, và 
Trường hợp C: nút phát năng lượng gần nút đích. Hình 4 chỉ 
ra rằng Trường hợp B cho hiệu năng tốt nhất rồi đến trường 
hợp A và tiếp theo là trường hợp C như kết quả mong đợi. Nút 
phát năng lượng càng gần các nút chuyển tiếp thì càng có khả 
năng giúp các nút thu thập năng lượng nhiều hơn. Một điểm 
đáng chú ý là vị trí nút thu thập năng lượng cũng ảnh hưởng 
đáng kể đến hiệu năng hệ thống, đặc biệt là ở vùng tỷ số tín 
hiệu trên nhiễu cao, ví dụ tại mức 
210 nếu sắp xếp vị trí nút 
phát năng lượng hợp lý có thể lợi gần 5 dB trong trường hợp 
khác. 
Hình 5 Ảnh hướng của mức phát năng lượng của nút phát năng 
lượng. 
Hình 5 khảo sát ảnh hưởng của mức phát năng lượng của 
nút phát năng lượng lên hiệu năng hệ thống. Ta xem xét BP 
thay đổi với 3 mức như sau: B 10P dB, B 20P dB, và 
SỐ 4 (CS.01) 2018 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG 13
ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG CHUYỂN TIẾP GIA TĂNG THU THẬP NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN 
B 30P dB. Ta dễ dàng nhận thấy tăng giá trị BP sẽ cải 
thiện hiệu năng của hệ thống một cách đáng kể. Tuy nhiên, 
mức tăng cải thiện phụ thuộc vào mức độ tương quan giữa 
công suất của nguồn phát năng lượng và công suất phát của 
nguồn S do tỷ số tín hiệu trên nhiễu của hệ thống hai chặng 
phụ thuộc vào chặng yếu hơn. 
V. KẾT LUẬN 
Bài báo đã so sánh hiệu năng hệ thống truyền gia tăng thu 
thập năng lượng trong hai trường hợp thu thập năng lượng từ 
nguồn và thu thập năng lượng từ nút chuyển tiếp cố định. Các 
kết quả phân tích đã chỉ ra rằng trong cùng điều kiện kênh 
truyền và hệ thống, hệ thống thu thập năng lượng từ nguồn 
cho hiệu năng tốt hơn hệ thống thu thập năng lượng từ nút 
phát năng lượng. Kết quả phân tích cũng thể hiện rằng khi 
công suất phát của nút phát năng lượng đủ lớn thì vị trí của nút 
phát năng lượng là không quan trọng, cụ thể là không ảnh 
hưởng đến hiệu năng của hệ thống. Một hệ thống lai kết hợp 
giữa thu thập năng lượng từ nguồn và từ nút phát năng lượng 
có thể là hướng nghiên cứu tiềm năng của bài báo này. 
LỜI CẢM ƠN 
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Học Viện Công Nghệ Bưu 
Chính Viễn Thông trong đề tài có mã số 10-HV-2018-
RD_VT2 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] J. N. Laneman, D. N. C. Tse, and G. W. Wornell, 
"Cooperative diversity in wireless networks: Efficient 
protocols and outage behavior," IEEE Transactions 
on Information Theory, vol. 50, no. 12, pp. 3062-
3080, 2004. 
[2] P. Tarasak, H. Minn, and L. Yong Hoon, "Analysis 
of incremental relaying protocol with RCPC in 
cooperative diversity systems," in Vehicular 
Technology Conference, 2005. VTC-2005-Fall. 2005 
IEEE 62nd, 2005, vol. 4, pp. 2537-2541. 
[3] S. Ikki and M. H. Ahmed, "PHY 50-5 - Performance 
Analysis of Incremental Relaying Cooperative 
Diversity Networks over Rayleigh Fading Channels," 
in Wireless Communications and Networking 
Conference, 2008. WCNC 2008. IEEE, 2008, pp. 
1311-1315. 
[4] V. N. Q. Bao and K. Hyung Yun, "Performance 
Analysis of Incremental Selection Decode-and-
Forward Relaying over Rayleigh Fading Channels," 
in IEEE International Conference on 
Communications Workshops, 2009 (ICC Workshops 
2009), 2009, pp. 1-5. 
[5] B. Vo Nguyen Quoc and K. Hyung Yun, 
"Performance Analysis of Incremental Selection 
Decode-and-Forward Relaying over Rayleigh Fading 
Channels," in Communications Workshops, 2009. 
ICC Workshops 2009. IEEE International 
Conference on, 2009, pp. 1-5. 
[6] V. N. Q. Bao and H. Y. Kong, "Incremental relaying 
for partial relay selection," IEICE Trans. Commun., 
vol. E93-B, no. 5, pp. 1317-1321, May 2010. 
[7] V. N. Q. Bao and H. Y. Kong, "Incremental Relaying 
with partial relay selection," IEICE Transactions on 
Communications, vol. 93, no. 5, pp. 1317-1321, 
2010. 
[8] V. N. Q. Bao and N. A. Tuấn, "Effect of imperfect 
CSI on wirelessly powered transfer incremental 
relaying networks," Journal of Science and 
Technology on Information and Communications, no. 
3-4, pp. 48-57%V 1, 2017-04-11 2017. 
[9] N. T. Do, V. N. Q. Bao, and B. An, "A Relay 
Selection Protocol for Wireless Energy Harvesting 
Relay Networks," in proc. of ATC 
Ho Chi Minh City. 
[10] B. Medepally and N. B. Mehta, "Voluntary Energy 
Harvesting Relays and Selection in Cooperative 
Wireless Networks," Wireless Communications, 
IEEE Transactions on, vol. 9, no. 11, pp. 3543-3553, 
2010. 
[11] S. Sudevalayam and P. Kulkarni, "Energy Harvesting 
Sensor Nodes: Survey and Implications," 
Communications Surveys & Tutorials, IEEE, vol. PP, 
no. 99, pp. 1-19, 2010. 
[12] Y. Liu, S. A. Mousavifar, Y. Deng, C. Leung, and M. 
Elkashlan, "Wireless Energy Harvesting in a 
Cognitive Relay Network," IEEE Transactions on 
Wireless Communications, vol. 15, no. 4, pp. 2498-
2508, 2016. 
[13] L. Wang, K. K. Wong, R. W. Heath, and J. Yuan, 
"Wireless Powered Dense Cellular Networks: How 
Many Small Cells Do We Need?," IEEE Journal on 
Selected Areas in Communications, vol. 35, no. 9, pp. 
2010-2024, 2017. 
[14] H. Lee, Y. Kim, J. H. Ahn, M. Y. Chung, and T. J. 
Lee, "WiFi and Wireless Power Transfer Live 
Together," IEEE Communications Letters, vol. PP, 
no. 99, pp. 1-1, 2017. 
[15] H. Kaibin and V. K. N. Lau, "Enabling Wireless 
Power Transfer in Cellular Networks: Architecture, 
Modeling and Deployment," Wireless 
Communications, IEEE Transactions on, vol. 13, no. 
2, pp. 902-912, 2014. 
[16] Z. Caijun, Z. Gan, Z. Zhaoyang, and G. K. 
Karagiannidis, "Optimum Wirelessly Powered 
Relaying," Signal Processing Letters, IEEE, vol. 22, 
no. 10, pp. 1728-1732, 2015. 
[17] G. Jing, S. Durrani, Z. Xiangyun, and H. 
Yanikomeroglu, "Outage Probability of Ad Hoc 
Networks With Wireless Information and Power 
Transfer," Wireless Communications Letters, IEEE, 
vol. 4, no. 4, pp. 409-412, 2015. 
SỐ 4 (CS.01) 2018 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG 14
Trần Thiên Thanh, Võ Nguyễn Quốc Bảo, Lê Quốc Cường 
[18] Y. Liu, L. Wang, S. A. R. Zaidi, M. Elkashlan, and T. 
Q. Duong, "Secure D2D Communication in Large-
Scale Cognitive Cellular Networks: A Wireless 
Power Transfer Model," IEEE Transactions on 
Communications, vol. 64, no. 1, pp. 329-342, 2016. 
[19] C. Xu, M. Zheng, W. Liang, H. Yu, and Y. C. Liang, 
"Outage Performance of Underlay Multihop 
Cognitive Relay Networks With Energy Harvesting," 
IEEE Communications Letters, vol. 20, no. 6, pp. 
1148-1151, 2016. 
[20] V. N. Q. Bao and N. T. Van, "Incremental relaying 
networks with energy harvesting relay selection: 
Performance analysis," Transactions on Emerging 
Telecommunications Technologies, vol. 0, no. 0, p. 
e3483. 
[21] A. Ribeiro, X. Cai, and G. B. Giannakis, "Symbol 
error probabilities for general cooperative links," in 
Communications, 2004 IEEE International 
Conference on, 2004, vol. 6, pp. 3369-3373 Vol.6. 
[22] A. Papoulis and S. U. Pillai, Probability, random 
variables, and stochastic processes, 4th ed. Boston: 
McGraw-Hill, 2002, pp. x, 852 p. 
[23] A. A. Nasir, Z. Xiangyun, S. Durrani, and R. A. 
Kennedy, "Relaying Protocols for Wireless Energy 
Harvesting and Information Processing," IEEE 
Transactions on Wireless Communications, vol. 12, 
no. 7, pp. 3622-3636, 2013. 
[24] A. A. Nasir, X. Zhou, S. Durrani, and R. A. Kennedy, 
"Throughput and ergodic capacity of wireless energy 
harvesting based DF relaying network," in 2014 
IEEE International Conference on Communications 
(ICC), 2014, pp. 4066-4071. 
[25] D. Zwillinger, Table of integrals, series, and 
products. Elsevier, 2014. 
Trần Thiên Thanh hiện đang là 
giảng viên thuộc Khoa Công 
nghệ Thông tin, trường Đại học 
Giao thông Vận tải HCM, nhận 
bằng Tiến sĩ vào năm 2016 tại 
Trường Đại học Bách Khoa 
HCM. Hướng nghiên cứu tập 
trung vào các kỹ thuật tiên tiến 
cho mạng 5G bao gồm NOMA, 
thu thập năng lượng vô tuyến, bảo mật lớp vật lý. 
Võ Nguyễn Quốc Bảo tốt 
nghiệp Tiến sĩ chuyên ngành 
vô tuyến tại Đại học Ulsan, 
Hàn Quốc vào năm 2010. 
Hiện nay, TS. Bảo là phó giáo 
sư của Bộ Môn Vô Tuyến, 
Khoa Viễn Thông 2, Học 
Viện Công Nghệ Bưu Chính 
Viễn Thông Cơ Sở Thành Phố 
Hồ Chí Minh và đồng thời là giám đốc của phòng thí 
nghiệm nghiên cứu vô tuyến(WCOMM). TS. Bảo 
hiện là thành viên chủ chốt (senior member) của IEEE 
và là tổng biên tập kỹ thuật của tạp chí REV Journal 
on Electronics and Communication. TS. Bảo đồng 
thời là biên tập viên (editor) của nhiều tạp chí khoa 
học chuyên ngành uy tín trong và ngoài nước, ví dụ: 
Transactions on Emerging Telecommunications 
Technologies (Wiley ETT), VNU Journal of 
Computer Science and Communication Engineering. 
TS. Bảo đã tham gia tổ chức nhiều hội nghị quốc gia 
và quốc tế, ví dụ: ATC (2013, 2014), NAFOSTED-
NICS (2014, 2015, 2016), REV-ECIT 2015, 
ComManTel (2014, 2015), và SigComTel 2017. 
Hướng nghiên cứu hiện tại đang quan tâm bao gồm: 
vô tuyến nhận thức, truyền thông hợp tác, truyền song 
công, bảo mật lớp vật lý và thu thập năng lượng vô 
tuyến. 
Lê Quốc Cường tốt nghiệp tiến sĩ 
tại trường đại học Peterburg, Nga. 
Tiến sĩ Cường đã từng là phó 
giám đốc Học Viện Công Nghệ 
Bưu Chính Viễn Thông và hiện 
nay đang công tác tại Sở Thông 
Tin và Truyền Thông Thành Phố 
Hồ Chí Minh với vị trí Phó Giám 
đốc. Hướng nghiên cứu quan tâm 
bao gồm thông tin vô tuyến và thông tin quan, đặc 
biệt các công nghệ IoT và vô tuyến nhận thức. 
SỐ 4 (CS.01) 2018 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG 15