I nd o ne s ia J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m pu t er   Science   Vo l.   23 ,   No .   2 A u g u s t   20 21 p p .   8 6 3 ~ 8 7 0   I SS N:  2 5 0 2 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijeecs.v 23 .i 2 . pp 863 - 8 7 0          863       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   Inv estig a tion o e nerg y  ef fici ency  o two - wa y  relay - a ss isted  multi - ba nd  ma chi ne - to - ma chi ne co mm unica tions       H o a ng   T hien Va n 1 ,   Vo   T ien  Anh 2 ,   Da nh   H o ng   L 3 Chi D uo ng   T hi K im 4 H o a ng - Sy   N g uy en 5   1 ,2 Th e   S a i g o n   I n tern a ti o n a Un iv e rsity ,   Ho   Ch i   M i n h   Ci ty ,   Vie tn a m   3 Va n   Hie n   Un i v e rsity ,   Ho   C h M i n h   Ci ty ,   Vie tn a m   4 Th u   Da u   M o Un i v e rsity ,   Th u   D a u   M o t   Cit y ,   Vie tn a m   5 Bin h   D u o n g   U n iv e rsit y ,   Bi n h   Du o n g   P r o v i n c e Vie tn a m       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   2 6 2 0 2 0   R ev is ed   J u l   12 2 0 2 1   Acc ep ted   J u l   18 2 0 2 1       In   th is  p a p e r,   we   imp r o v e   t h e   u p li n k   e n e r g y   e fficie n c y   (EE o th e   m u lt i - b a n d   m a c h in e - to - m a c h in e   ( M 2 M )   c o m m u n ica ti o n u n d e rla y in g   c e ll u lar  n e two rk s.   In   p a rti c u lar,  b a se d   o n   th e   th e o ry   o sto c h a stic  g e o m e try ,   we   d e riv e   th e   c lo se d - fo rm   e x p re ss io n o t h e   o u tag e   p ro b a b il it y   (OP),   a n d   th e   a v e ra g e   e n e rg y   e fficie n c y   o c e ll u lar   a n d   M a c h in e - to - M a c h i n e   u se rs  i n   tw o - wa y   c o o p e ra ti v e   re lay in g   n e two r k with   t h re e - ti m e - slo se tt i n g .   We   e n su re   t h e   q u a li t y   o f   se rv ice   (Qo S b y   c o n sid e rin g   t h e   OP  a n d   t h e   a v e ra g e   e n e rg y   e fficie n c y   o f   a ll   li n k s.   It   is   c o n c lu d e d   th a t   t h e   t h re e - ti m e - slo r e lay - a id e d   M a c h in e - to - M a c h in e   c o m m u n ica ti o n   c a n   o ffe c o n si d e ra b ly   h ig h   Qo S   a n d   lo w t ra n sm issio n   p o we fo fa irl y   d istan m a c h in e - to - m a c h in e   n e two rk s.   K ey w o r d s :   E n er g y   ef f icien cy   Ma ch in e - to - m ac h in e   Ou tag p r o b ab ilit y   R elay in g   n etwo r k     T h r ee - tim e - s lo t   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   C h i D u o n g   T h i K im   T h u   Dau   Mo t   U n iv er s ity   T h u   Dau   Mo C ity ,   Bi n h   Du o n g   P r o v i n c e Vietn am   E m ail:  ch id tk @ td m u . ed u . v n       1.   I NT RO D UCT I O N   Ma ch in e - to - m ac h in ( M2 M)   co m m u n icatio n   h as  b ee n   em er g in g   as  p r o m is in g   n etwo r k in g   tech n iq u e   f o r   in ter n et   o f   th in g s   ( I o T )   ap p licatio n s   in   tr a n s p o r tatio n ,   s ec u r ity   an d   en v ir o n m en [ 1 ] .   I n   o r d er   to   f u r th er   d ev elo p   th is   m ac h in e   ty p co m m u n icatio n   ( MT C )   in   th e   co n tex o f   th u p co m in g   f if th   g en er atio n   ( 5 G)   co m m u n icatio n ,   r esea r ch   ef f o r h as  b ee n   p aid   o n   its   f o u n d atio n al   d ev i ce - to - d ev ice  ( D2 D)   co m m u n icatio n   [ 2 ] .   I n   f ac t,   D 2 co m m u n icatio n   u n d e r lay in g   ce llu lar   n etwo r k s   h as d r awn   s ig n if ican in ter est  b ec au s it  ca n   p r o v id b etter   t h r o u g h p u t,  s p ec tr al  e f f icien cy   ( SE) ,   e n er g y   ef f icien cy   ( E E )   an d   n o tab ly   r ed u ce   th s ig n al  laten cy   an d   p o wer   co m s u m p tio n   b y   e x p lo itin g   th d ev ices’   p r o x im ity ,   wh ic h   wer ela b o r ated     in   [ 3 ] - [ 7 ] .   L i u   an d   Nata r ajan   [ 8 ] ,   p r o p o s ed   to   o p tim ize   th p er f o r m an ce   o f   D2 D   n etw o r k s ,   th e   s tu d y   o n   co m p r o m is in g   th s y s tem   p ar am eter s   was  co n d u cted .   B esid es,  au th o r s   in   [ 9 ] - [ 1 2 ]   ass es s   th en er g y   ef f icien cy   ( E E )   as  k ey   f ac to r   f o r   ev alu atio n   o f   D2 n etw o r k s .   Fo r   f u r th er   im p r o v e m en t,  r elay s   h av e   b ee n   u tili ze d   to   ass is th d ata  tr an s m is s io n   p r o ce s s   an d   wer in ten s iv ely   in v esti g ated   in   [ 1 3 ] - [ 1 8 ] .   Fro m   th s tu d ies,  it  is   o b v io u s   th at  th e   s y s tem   p er f o r m an ce   o f   t h c o n s id er ed   wir eless   n etwo r k s   ca n   b e   s ig n if ican tly   b o o s ted   ev e n   u n d er   th e   v ar iety   o f   ch a n n el  u n ce r tain ties   th an k s   to   th ex is ten ce   o f   in te r m ed i ate  r elay s .   T h er eb y ,   two - way   r elay in g   n etwo r k   ( T W R N)   ap p lied   in   th co n tex o f   s im u ltan eo u s   wir eles s   in f o r m atio n   an d   p o wer   tr an s f er   ( SW I PT)   h as  attr ac ted   s ev er al  r esear ch er s   am o n g   w h ich   ar [ 1 9 ] - [ 2 2 ] .   R em ar k ab ly ,   i n   [ 2 2 ] ,   th e   au th o r s   p r o p o s ed   n eu r al   n etwo r k - b ased   r elay   s elec tio n   s ch em in   th e   co n tex o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t   20 21 863   -   8 7 0   864   T W R SW I PT  n etwo r k .   As  f o r   th s y s tem   p er f o r m an ce   e v alu atio n ,   b esid th E E ,   a n o t h er   in d icato r   b ein g   th o u tag e   p r o b ab ilit y   ( OP)   ca n   b e   u tili ze d   as  s h o wca s ed   in   [ 2 3 ] - [ 2 6 ] .   Ad d itio n ally ,   s ev er al  r elay in g   p r o to co ls   h a v b ee n   d ev el o p e d   in   [ 2 7 ] - [ 2 9 ] .     I n s p ir ed   b y   th a b o v e   s tu d ies,  h er ein ,   we  attem p to   m ax i m ize  th E E   o f   th e   m u lti - h o p   two - way   M2 co m m u n icatio n   u n d er la y in g   ce llu lar   n etwo r k s   in   th s ce n ar io   o f   th r ee - tim e - s lo ( 3 T S).   I is   n o ted   th at  th STP  is   ca lcu lated   f o r   ev e r y   n o d e,   h en ce ,   th m ea n   o f   E E   is   ca lcu lated ,   wh ic h   is   co n s eq u en tly   n am e d   av er ag en er g y   ef f icie n cy   ( A E E ) .   First  o f   all,   we  m o d th s p atial  an d   r an d o m   d is tr ib u tio n   o f   th ce llu lar   an d   M2 u s er s   u ti lizin g   th p o i s s o n   p o in p r o ce s s   ( PP P),   y et  ea ch   ty p o f   u s er   is   d is tr ib u ted   with   d if f er e n d en s ity .   T h en ,   we  o p tim ize  th m u ltip le   b an d s   p o wer   w h ile  s tu d y in g   th e   d y n am ic   b eh a v io r   o f   th n etwo r k s   ass u m in g   th at  th er is   n o   in ter - d ev ice  in ter f er e n ce .   Hav in g   b ee n   tak en   in to   ac co u n th ab o v co n s id er atio n s ,   in   co n te x o f   t h two - wa y   M 2 co m m u n icatio n   n etwo r k s ,   we  d e r iv e   th cl o s ed - f o r m   e x p r ess io n   o f   t h OP   an d   th AE E   o f   th M 2 u s er s   in   th r elay - aid e d   M2 co m m u n icatio n s   in   3 T S m o d e.     T h r est  o f   t h p a p er   i s   o r g an ized   as:  s ec tio n   2   d ep icts   an d   elab o r ates  th e   s y s tem   m o d el.   T h e   p r o b lem   f o r m u latio n   is   p r ese n ted   in   s ec tio n   3 .   Ad d itio n ally ,   s ec tio n   4   p r esen ts   th Mo n te  C ar lo   s im u latio n   r esu lts   an d   d is cu s s io n .   C o n clu s io n   is   in   s ec tio n   5.       2.   SYST E M   M O D E L     Her ein ,   we  c o n s id er   a   ty p ical   m u lti - b an d   M 2 co m m u n ic atio n s   u n d e r lay in g   ce llu la r   n etwo r k   i n   wh ich   th ce llu lar   a n d   th M 2 u s er s   s h ar th s am u p lin k   f r e q u en c y   r eso u r ce s .   As   s h o wn   in   Fig u r 1 ,   b ase  s tatio n   ( B S)  is   in   c h ar g o f   allo ca tin g   th r eso u r ce s ,   th n etwo r k ' s   s p ec tr u m   is   s p lit  to     b an d s ,   s u b s cr ip ted   with     to   d en o te  th   b an d ,   = 1 , 2 , . . , .   W s p ec if ically   s tu d y   th 3 T m o d wh er e   th er e   ar e   in ter m ed iate  M2 u s er s   ac tin g   as r elay s   to   ass is t th d ata  tr an s m is s io n .           Fig u r 1 .   Sy s tem   m o d el       W u tili ze   th s to ch asti g eo m etr y   th eo r y   to   estab lis h   th f o u n d atio n   f o r   th is   s tu d y .   First ly ,   o n   a   2 p lan e ,   we  d is tr ib u te  th ce llu lar   an d   M2 M   u s er s   in   th   b an d ,   r esp ec tiv ely ,   with   h o m o g en eo u s   PP ,   an d   , ,   d en s ity   ,   an d   , .   T h tr an s m is s io n   p o wer   o f   th ce llu lar   an d   M2 u s er s   ar ac co r d i n g l y   ,   an d   ,   wh ich   ar s u m m e d   u p   as.     = , = 1 ,   ( 1 )     an d     = , = 1   ( 2 )     Palm   th eo r y   s tates  th at  ty p ical  r ec eiv er   l o ca ted   at  t h e   o r ig in   o f     ca n n o af f ec th PP P 's   ch ar ac ter is tics ,   [ 3 0 ] .   Hen ce ,   we  ass ig n   th B th er wh ich   wo r k s   as  r ec eiv er   f o r   ce llu lar   u p lin k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       I n ve s tig a tio n   o f e n erg efficien cy   o f tw o - w a r ela y - a s s is ted   mu lti - b a n d   m a ch in e - to -   …. ( H o a n g   Th ie n   V a n )   865   tr an s m is s io n   an d   M2 co m m u n icatio n   ass is tan ce .   Mo r eo v e r ,   we  ass u m th u p lin k   an d   d o wn lin k   ch a n n els  ar r ec ip r o ca l a n d   in v ar ian b a s ed   o n   th p r o p e r ty   o f   th c o n s ec u tiv eq u al  tim s lo ts   m o d e l.   two - way   DF  r elay ,   M2 M   ass is ts   p air   o f   M2 u s er s   M 2 M to   M2 M   with   p o wer   b ein g   eq u al  to   th M2 p o wer   i n   th   b an d , , = , .   W d is tr ib u te  th ese  th r ee   M2 u s er s   with   s tatio n ar y   PP , an d   d en s ity , .   Fu r th er m o r e,   we   d en o te  M2 M to   M2 M ,   an d   M2 M   to   M2 M   d is tan ce s   as  ,  ,   an d     ,  ,   r esp ec tiv ely .   I is   n o ted   th at   M2 M ,   M2 M   ,   b ein g   th M 2 M to   M2 M   d is tan ce .   T h er eb y ,   we  ex p lo it th f r ac tio n   1   to   ex p r ess   th r elatio n s h ip   b etwe en   th em   as.     ,  = , ( 1 1 + 1 )   ( 3 )     an d     ,  = , ( 1 1 + 1 )   ( 4 )     Similar   to   [ 3 0 ] ,   we  c o n s id er   t h im p ac t   o f   R ay leig h   f ad in g   an d   p ath   l o s s   in   o u r   p r o p ag ati o n   c h an n e m o d el.   I n   g e n er al,   to   in d icate   th R ay leig h   f ad in g   co ef f icie n o f   th   lin k   ( , = , , ) ,   we  u tili ze   th d en o tatio n   , ,    g iv en   th at   , ,  = , ,  .   Fo r   e x am p le,   th e   ce llu lar   an d   M2 M   u s er s   r ec eiv p o wer   o f      is   as sh o wn   in   ( 5 ) .      =    ( 5 )     wh er we  h av e   th tr an s m it  p o wer    ,   th R ay leig h   f ad i n g   co ef f icien ,   th d is tan ce   f r o m   th tr an s m itter   t o   its   co r r esp o n d in g   r ec eiv er   ,   a n d   a n   ev e n - n u m b er   p at h - lo s s   ex p o n e n 2 .   I is   n o tewo r th y   t h at  wh en   M2 co m m u n icatio n   r eu s es  th ce llu lar   r eso u r ce s ,   it  g e n er ates  in ter f er en ce   to   th ty p ical  r ec eiv er .   T h is   in ter f er en ce   is   ca u s ed   b y   th c ellu lar ,   M2 u s er s ,   an d   M2 M   r elay   u s er s .       3.   P RO B L E M   F O R M U L AT I O N   I n   th is   s ec tio n ,   we   f o r m u late  f ir s tly   th s ig n al - to - i n ter f er e n ce - p lu s - n o is r atio   ( SIN R )   th en   th OP  p er f o r m an ce .   Acc o r d in g ly ,   w d er iv th cl o s ed - f o r m   ex p r ess io n   o f   A E E   in   th c o n tex o f   m u lti - b a n d   M2 M   co m m u n icatio n   f o r   3 T S,  th e n   s im u late  it f o llo win g   Mo n te  C ar lo s   m eth o d .     T h s ig n al - to - in ter f r en ce - p lu s - n o is r atio   Fo r   3 T m o d e,   in   th e   1 s an d   2 n d   tim s lo ts ,   in f o r m atio n   i s   r esp ec tiv ely   tr an s m itted   f r o m   M2 M   an d   M2 M   to   M2 M ,   with   p o w er   , .   Af ter war d s ,   in   th 3 r d   tim s lo t,  M2 M   m ix es  th ese  two   in f o r m atio n   f lo ws,  n etwo r k - c o d es a n d   s en d s   it b ac k   to   M2 M   an d   M2 M   W ith in   th 1 s t a n d   2 n d   tim s lo ts ,   M2 M   r ec eiv es si g n al  f r o m   r esp ec tiv ely   M2 M   an d   M2 M   as ;      , = , ( , 00 , 1 + 1 )  , 00 + 0 , + 0 ,   ( 6 )     an d        , = , ( 1 , 00 , 1 + 1 )  , 00 + 0 , + 0   ( 7 )     wh er th e   R ay leig h   f ad in g   ch an n el  co e f f icien  , 00   an d    , 00   o f   M2 M   to   M2 M   an d   M2 M   to   M2 M   lin k s   in   th   b an d ,   an d   th p o wer   o f   in ter f e r en ce   ca u s ed   b y   th ce llu lar   u s er s ,   th M2 u s er ,   an d   M 2 M   to   th ty p ical  r ec eiv e r   as  0 , = ( , , 0 , 0 , ) 1 / 2 , + ( , , 0 , 0 , ) 1 / 2 , + ( , , 0 , 0 , ) 1 / 2 , .   W ith in   th 3 r d   tim s lo t,  we  h av p o r tio n   2 ,   ( 0 < 2 < 1 )   o f   th tr an s m is s io n   p o wer   at  M2 M , ,   u s ed   f o r   tr a n s m itti n g   th e   m i x ed   f lo o f   s ig n al   b ac k   to   M2 M   an d   M2 M .   I n   p ar ticu la r ,   we   allo ca te  2 ,   f o r   th M2 M   to   M2 M   lin k ,   an d   ( 1 2 ) ,   f o r   th M2 M   to   M2 M   lin k .   T h u s ,   M2 M   an d   M2 M ,   r esp ec tiv ely ,   r ec ei v s ig n al  o f .      , = 2 , ( , 00 , 1 + 1 )  , 00 + 0 , + 0 ,   ( 8 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t   20 21 863   -   8 7 0   866   an d      , = ( 1 2 ) , ( 1 , 00 , 1 + 1 )  , 00 + 0 , + 0 .   ( 7 )     T h en ,   as  we   elim in ate  th e   n o is ter m   f r o m   SIN R ,   th s ig n al - to - in ter f er e n ce   r atio   ( SIR)   in   th   b an d   o f   M2 M   an d   M2 M   v ia  DF - o p er ated   M2 M   ca n   b o b tai n ed   f r o m   ( 1 0 )   a n d   ( 1 1 ) .     , = (  , ,  , ,  , )   ( 1 0 )     an d     , = (  , ,  , ,  , )   ( 8 )     wh er co n ce r n i n g   t h Palm   th eo r y   [ 3 0 ] ,   th i n s tan tan eo u s   SI R   o f   th e   1 s t,   2 n d ,   an d   3 r d   tim e   s lo ts   ar s h o wn   i n   ( 1 2 ) .      , = ,  , 00 0 , ( 1 1 + 1 , 00 , )   ( 9 )     an d      , = ,  , 00 0 , ( 1 1 + 1 , 00 , )   ( 1 3 )     an d      , = 2 ,  , 00 0 , ( 1 1 + 1 , 00 , )   ( 10 )     an d      , = ( 1 2 ) ,  , 00 0 , ( 1 1 + 1 , 00 , )   ( 11 )       T h o u t ag e   p r o b ab ilit y   o f   ty p i ca l r ec eiv er s   T h is   OP sp ec if ies th p r o b ab il ity   th at  th in s tan tan eo u s   SIR r ec o r d e d   at  th r ec ei v er s   d r o p s   b elo th th r esh o ld   v alu o f     .   Hen ce ,   it is   p o s s ib le  f o r   u s   to   u s th e   cu m u lativ d is tr ib u tio n   f u n cti o n   ( C DF)   o f   th r ec eiv ed   SIR to   f o r m u late  th OP,  as d es cr ib ed   in   th T h eo r em   1 .   T h eo r em   1 .     T h OP o f   th ty p ical  M2 r e ce iv er s   v ia  DF - o p er ated   M2 M   at  M2 M   an d   M 2 M   in   th   b an d ,   ca n   b o b tain ed   r esp ec tiv el y   f r o m   ( 1 6 )   an d   ( 1 7 ) .      ( , < ) = 1 , [ , + , + , ( , , ) 2 ]   ( 12 )     an d      ( , < ) = 1 , [ , + , + , ( , , ) 2 ] ,   ( 13 )     wh er e   , = 2 ( 1 + 2 ) ( 1 2 ) ( , 00 , 1 + 1 ) 2 ( 1 + 1 2 + 2 2 )   ,   a n d   , = 2 ( 1 + 2 )   ( 1 2 ) ( , 00 , 1 + 1 ) 2 ( 1 + 1 2 + 1 2 ( 1 2 ) 2 ) .     Pro o f :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       I n ve s tig a tio n   o f e n erg efficien cy   o f tw o - w a r ela y - a s s is ted   mu lti - b a n d   m a ch in e - to -   …. ( H o a n g   Th ie n   V a n )   867   As  af o r em en tio n ed   in   th n etwo r k   m o d el  s ec tio n ,    , 00   is   i n d ep en d en tly   an d   e x p o n en ti ally   d is tr ib u ted   with   u n it  m ea n .   As  th s tu d y   is   co n d u cted   o n   2 p lan es  an d    ,   f o llo ws  th in d ep en d en t   ex p o n e n tial  d is tr ib u tio n   o f   M 2 u s er s   an d   ce llu lar   ch an n el  g ain s ,   with   r eg a r d   to   th ( 1 2 ) .   B ased   o n   th e   L ap lace   tr an s f o r m   d e f in itio n   an d   s to ch asti g eo m etr y   th eo r y   in   [ 3 1 ] ,   th OP  in   th 1 s tim s lo ca n   b d er iv ed   as.      {  , < } = 1  , [ , + , + , ( , , ) 2 ] ,   ( 14 )     wh er ( ) = 0 1  ,   an d    , = 2 ( , 00 , 1 + 1 ) 2 ( 1 + 2 ) ( 1 2 ) .     Similar ly ,   b ased   o n   ( 1 3 ) ,   th OP in   th 2 n d   tim e   s lo t is g iv en   a s ;      {  , < } = 1  , [ , + , + , ( , , ) 2 ]   ( 15 )     wh er  , = 2 ( 1 , 00 , 1 + 1 ) 2 ( 1 + 2 ) ( 1 2 )   I n   th 3 r d   tim s lo t,  u s in g   ( 1 4 ) ,   th OP a t M 2 M a   an d   M 2 M b   ar r esp ec tiv ely   f o r m u lated   as ;      {  , < } = 1  , [ , + , + , ( , , ) 2 ] ,   ( 16 )     an d    {  , < } = 1  , [ , + , + , ( , , ) 2 ] ,   ( 17 )     wh er  , =  ( 1 + 2 ) ( 1 2 ) ( 1 1 + 1 , 00 , ) 2 ( 2 ) 2   ,   an d    , =  ( 1 + 2 )   ( 1 2 ) ( 1 1 + 1 , 00 , ) 2 ( 1 2 ) 2   .   Su b s eq u en tly ,   u s in g   ( 1 8 ) ,   ( 1 9 ) ,   ( 2 0 ) ,   ( 2 1 )   t o   co m b in e   with   ( 1 0 ) ,   ( 1 1 ) ,   af ter   s o m e   b asic  alg eb r aic   m an ip u latio n s ,   th OP b ased   o n   SIR a t U E D   an d   UE D   is   o b tain ed   in   ( 1 6 )   an d   ( 1 7 ) ,   r esp ec tiv ely .   T h p r o o f   f o r   T h e o r em   1   en d s   h er e.     Av er ag en e r g y   e f f icien cy   o f   t y p ical  r ec eiv er s   B ased   o n   T h eo r em   1 ,   we  ca n   f o r m u late  t h av er a g en e r g y   ef f icien cy   ( AE E )   o f   th t y p ic al  r ec eiv er   M2 u s er   in   3 T S m o d in   th e     b an d s   r esp ec tiv ely   at  M2 M   an d   M2 M   in   th   b an d   as.     ( ) 2 , 3 , , , , , 2 , , 1 l og 1 , m ci TS a i d i r i c i di P K P i th ai di i W A E E e P    + +       = + =   ( 18 )     an d       ( ) 2 , 3 , , , , , 2 , , 1 l og 1 . m ci TS b i d i r i c i di P K P i th bi di i W A E E e P    + +       = + =   ( 19 )     wh er , 3    an d   , 3    d escr ib ed   in   Th e o r em  1 .   I n   th e   n e x s ec tio n ,   we  p r esen th e   s im u latio n   r esu lts   o f   th e   OP a n d   th AE E .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t   20 21 863   -   8 7 0   868   4.   NUM E RIC AL   S I M UL A T I O N     Usi n g   Ma tlab ,   we  o b tain e d   t h Mo n te  C ar lo   s im u latio n   r esu lts   f o r   th OP  an d   th A E E   o f   t h e     in - s tu d ied   M2 s y s tem   f o r   M2 M   an d   M2 M .   W u s ed   th f o llo win g   s y s tem   p ar am et er s   in   [ 3 2 ]   s h o   T ab le  1 .   Fig u r 2   an d   Fig u r 3   p r esen t h OP  p er f o r m a n c at  M2 M   an d   M2 M ,   r esp ec ti v ely ,   v e r s u s   th M2 u s er   d en s ity .   I ca n   b e   o b s er v ed   th at  t h M2 M   cu r v es  o r ig in ate  at  s lig h tly   h ig h er   OP  lev el  th an   M2 M   o n es.  Nev er th eless ,   as  t h M2 u s er s   b ec o m d en s er ,   th OP  in cr ea s es  an d   all  th cu r v es  r ap id ly   r is to   ap p r o x im ately   1 0 0 %   p r o b ab ilit y   o f   s h u ttin g   d o wn   t h s y s tem s .   B esid es,  lo wer   ,   r esu lts   in   lo wer   OP  m ea n in g   th at  t h s y s tem   p er f o r m an ce   is   b etter .     Mo r eo v er ,   Fig u r 4   a n d   Fig u r 5   d escr ib e   th AE E   p e r f o r m an ce   at  M 2 M   an d   M2 M ,   r esp e ctiv ely ,   v er s u s   th M2 u s er   d e n s ity .   On o f   th o b v io u s   tr aits   is   th at  at  th lo west  lev el  o f   , ,   th s y s tem s   p er f o r m   th b est  as  th AE E   cu r v es  in   th ese  ca s es   ar th h ig h est.  As  f o r   Fig u r 4 ,   all  th AE E   cu r v es  in cr ea s an d   p ea k   at  th e   p o in ts   wh er th e r ar 4   M2 u s er s   p er 2 ,   th en   d ec r ea s to   ap p r o x im ately   th e   s am lev els  as   th eir   o r ig in al   v alu es.  B esid es,  in   Fig u r 5 ,   th c u r v es  f o llo w   s im ilar   tr en d s   as  th cu r v es  in   Fig u r 4   b u wit h   th h ig h est  AE E   v alu es  r ea ch ed   at  7   M2 u s er s   p er   2 .   W it h   r eg ar d s   to   th two   f o r m er   f ig u r es,  we  ca n   claim   th at  th M2 u s er   d en s ity   r aises   in   ass o ciatio n   with   th in cr ea s in   th e   OP  an d   th e   in cr ea s in   th AE E   ( o n ly   u p   to   s o m ce r tain   v alu e s ) .   T h is   is   b ec au s as  th er ar e   m o r M 2 u s er s ,   th e n er g y   will  b u s ed   m o r e   ef f icien tly .   Ho we v er ,   if   th e r ar e   to o   m an y   u s er s ,   th ey   will  in tr o d u ce   m o r s ev er e   in ter - d e v ice  in ter f e r en ce   t o   th n etwo r k s   lead in g   to   th e   h i g h er   p r o b a b ilit y   o f   s y s tem   s h u td o wn   an d   co n s id er a b le  AE E   d o wn g r a d e.       T ab le  1 .   T h m ain   p ar am eter s     P a r a me t e r s   V a l u e s   Th e   n u m b e r   o f   b a n d s   = 5   Th e   i   b a n d w i d t h ,     = 20   ( M H z )   Th e   t r a n sm i ssi o n   p o w e r   o f   c e l l u l a r   , = 125   ( mW )   Th e   t r a n sm i ssi o n   p o w e r   o f   M 2 M   u ser s   , = 60   ( mW )   Th e   p o w e r   a l l o c a t i o n   a t   M 2 M ,   2 = 0 . 5   Th e   f r a c t i o n   o f   d i st a n c e b e t w e e n   M 2 M   a n d   M 2 M ,   M 2 M   1 = 0 . 5   Th e   t h r e s h o l d   S I R   o f   c e l l u l a r   a n d   M 2 M   u sers   , = , = 0   ( d B )   Th e   t h r e s h o l d   O P   o f   c e l l u l a r   a n d   M 2 M   u sers   , = , = 0 . 05   Th e   t h r e s h o l d   t r a n sm i ssi o n   p o w e r   o f   M 2 M   u s e r   , ,  = 20   ( mW )   Th e   p a t h - l o ss  c o e f f i c i e n t   = 4   Th e   c e l l u l a r   l i n k   d i st a n c e s [ , 00 , 1 , , 00 , 2 , , , 00 , ]   [ 50 , 60 , 70 , 80 , 90 ]   Th e   M 2 M   l i n k   d i st a n c e s   [ , 00 , 1 , , 00 , 2 , , , 00 , ]   [ 10 , 20 , 30 , 20 , 10 ]   Th e   c e l l u l a r   u ser  d e n s i t y   [ , 1 , , 2 , , , ]   [ 10 , 1 , 10 , 10 , 10 ] × 1 0 5   Th e   M 2 M   u ser  d e n s i t y ,   [ , 1 , , 2 , , , ]   [ 10 , 1 , 10 , 10 , 10 ] × 1 0 4   Th e   p o t e n t i a l   t w o - w a y   M 2 M   d e n si t y ,   [ , 1 , , 2 , , , ]   [ 10 , 1 , 10 , 10 , 10 ] × 1 0 4             Fig u r 2 .   OP p er f o r m a n ce   at  M2 Ma   v er s u s   M2 u s er   d en s ity     Fig u r 3 .   OP p er f o r m a n ce   at  M2 Mb   v er s u s   M2 u s er   d en s ity         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4 7 5 2       I n ve s tig a tio n   o f e n erg efficien cy   o f tw o - w a r ela y - a s s is ted   mu lti - b a n d   m a ch in e - to -   …. ( H o a n g   Th ie n   V a n )   869         Fig u r 4 .   AE E   p er f o r m an ce   at  M2 Ma   v er s u s   M2 u s er   d en s ity     Fig u r 5 .   AE E   p er f o r m an ce   at  M2 Mb   v er s u s   M2 u s er   d en s ity       5.   CO NCLU SI O N     T o   co n clu d e,   in   t h is   s tu d y ,   w an aly ze   t h OP  an d   th e   AE E   o f   th m u lti - h o p   M2 M   co m m u n icatio n   u n d er lay i n g   ce llu lar   n etwo r k s   in   3 T m o d e.   B a s ed   o n   s im u latio n   r esu lts ,   r ea d er s   ca n   c o m p r o m is th M2 M   u s er   d en s ity   an d   th e   tr an s m is s io n   p o wer   o f   th e   ce llu lar   u s e r s   f o r   o p tim al   v alu es  o f   th OP  an d   th e   AE E .   I t   s h o u ld   b n o ted   th at  f o r   s u c h   co o p e r ativ r elay in g   n etwo r k s ,   th p r esen ce   o f   m an y   M 2 u s er s   d o es  n o alwa y s   o p tim ize  th e   p e r f o r m a n ce   o f   th e   s y s tem s .   Fo r   an y   r e p licatin g   s tu d y ,   , =2 2 5 W   will b g o o d   s tar tin g   v alu f o r   th e v alu atio n .   I n   th u p co m i n g   r esear c h   p iece s ,   we  will  in v esti g ate  h o to   m i n im ize  th cr o s s - tier   in ter f er en ce   ca u s ed   b y   t h ce ll u lar   an d   M 2 u s er s   with   th h elp   o f   p o wer   allo ca tio n   an d   b an d   s elec tio n .         ACK NO WL E DG E M E NT   T h an k s   f o r   th Saig o n   I n te r n at io n al  Un iv er s ity   ( SIU )   f u n d s   s u p p o r tin g   th is   p r o ject.       RE F E R E NC E S   [1 ]   S .   N .   S wa in ,   R .   T h a k u a n d   S .   R .   M .   Ch e b i y y a m ,   " C o v e ra g e   a n d   Ra te  An a ly sis  fo F a c il it a ti n g   M a c h i n e - to - M a c h in e   Co m m u n ica ti o n   in   LT E - Ne two rk Us in g   De v ice - to - De v ice   Co m m u n ica ti o n , "   I EE T ra n sa c ti o n o n   M o b il e   Co m p u ti n g ,   v o l.   1 6 ,   n o .   1 1 ,   p p .   3 0 1 4 - 3 0 2 7 ,   No v .   2 0 1 7 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T M C. 2 0 1 7 . 2 6 8 4 1 6 2 .   [2 ]   G .   Rig a z z i,   N .   K.  P ra tas ,   P .   P o p o v sk i   a n d   R .   F a n tac c " Ag g r e g a ti o n   a n d   tru n k i n g   o f   M 2 M   t ra ffic  v ia  D2 D   c o n n e c ti o n s , ”  i n   Pr o c .   I EE In t.   C o n f .   C o mm u n ica ti o n s,  Ju n .   2 0 1 5 ,   p p .   2 9 7 3 - 2 9 7 8 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ICC. 2 0 1 5 . 7 2 4 8 7 7 9 .   [3 ]   L .   Wei,   R .   Q .   Hu ,   Y .   Qia n   a n d   G .   Wu ,   " E n a b le  d e v ice - to - d e v ice   c o m m u n ica ti o n u n d e rlay in g   c e l lu lar  n e tw o rk s:   c h a ll e n g e a n d   re se a rc h   a sp e c ts,"   IE EE   C o mm u n ica ti o n M a g a zi n e ,   v o l.   5 2 ,   n o .   6 ,   2 0 1 4 ,   p p .   9 0 - 96,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /M COM . 2 0 1 4 . 6 8 2 9 9 5 0 .   [4 ]   S .   Wan g ,   W .   G u o ,   Z .   Zh o u ,   Y .   Wu   a n d   X .   C h u ,   " Ou ta g e   p r o b a b il it y   fo r   m u lt i - h o p   D2 c o m m u n ica ti o n wit h   sh o rtes p a th   r o u t in g , "   IEE E   Co mm u n ica ti o n L e tt e r ,   v o l.   1 9 ,   n o .   1 1 ,   p p .   1 9 9 7 - 2 0 0 0 ,   No v .   2 0 1 5 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /L COM M . 2 0 1 5 . 2 4 7 5 4 2 8 .   [5 ]   X .   Li n ,   J .   G .   An d re ws ,   A .   G h o sh   a n d   R Ra tas u k ,   " An   o v e rv iew   o 3 G P P   d e v ice - to - d e v ice   p ro x i m it y   se rv ice s,"   IEE Co mm u n ica t io n s M a g a zin e ,   v o l .   5 2 ,   n o .   4 ,   p p .   4 0 - 4 8 ,   2 0 1 4 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / M COM. 2 0 1 4 . 6 8 0 7 9 4 5 .   [6 ]   J .   L i u ,   N .   K a t o ,   J .   M a   a n d   N .   K a d o w a k i ,   " D e v i c e - to - d e v i c e   c o m m u n i c a t i o n   i n   L T E - a d v a n c e d   n e t w o r k s :   a   s u r v e y , "   I E E E   C o m m u n i c a t i o n s   S u r v e y s   &   T u t o r i a l s ,   v o l .   1 7 ,   n o .   4 ,   p p .   1 9 2 3 - 1 9 4 0 ,   2 0 1 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C O M S T . 2 0 1 4 . 2 3 7 5 9 3 4 .   [7 ]   O.  Be ll o   a n d   S .   Zea d a ll y ,   " I n tel li g e n d e v ice - to - d e v ice   c o m m u n i c a ti o n   in   th e   in tern e o t h i n g s, "   IEE S y ste ms   J o u rn a l ,   v o l .   1 0 ,   n o .   3 ,   p p .   1 1 7 2 - 1 1 8 2 ,   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /JS YST . 2 0 1 4 . 2 2 9 8 8 3 7 .   [8 ]   C.   Li u   a n d   B.   Na tara jan ,   " P o w e r - a wa re   m a x imiz a ti o n   o f   e rg o d ic  c a p a c it y   i n   D2 u n d e rlay   n e two rk s,"   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   Veh icu la r T e c h n o lo g y ,   v o l.   6 6 ,   n o .   3 ,   p p .   2 7 2 7 - 2 7 3 9 ,   2 0 1 7 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T VT. 2 0 1 6 . 2 5 8 3 9 6 0 .   [9 ]   L .   Wei,   R .   Q .   Hu ,   Y .   Qia n   a n d   G .   Wu ,   " En e rg y   e fficie n c y   a n d   s p e c tru m   e fficie n c y   o m u lt h o p   d e v ice - to - d e v ice   c o m m u n ica ti o n u n d e rlay i n g   c e l lu lar  n e two r k s,"   I EE T r a n sa c ti o n o n   Veh ic u la T e c h n o lo g y ,   v o l.   6 5 ,   n o .   1 ,     p p .   3 6 7 - 3 8 0 ,   Ja n .   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T VT. 2 0 1 5 . 2 3 8 9 8 2 3 .   [1 0 ]   M .   S h e n g ,   Y Li ,   X .   Wan g ,   J .   Li   a n d   Y .   S h i,   " E n e rg y   Ef fici e n c y   a n d   De lay   Trad e o ff  i n   De v ice - to - De v ice   Co m m u n ica ti o n Un d e rlay i n g   Ce ll u lar  Ne two rk s,"   IE EE   J o u r n a o n   S e lec ted   Are a in   Co mm u n ic a ti o n s,   v o l.   3 4 ,   n o .   1 ,   p p .   9 2 - 1 0 6 ,   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /JS AC.2 0 1 5 . 2 4 7 1 3 9 5 .   [1 1 ]   Z .   Z h o u ,   M .   D o n g ,   K .   Ota ,   J .   W u   a n d   T .   S a t o ,   " En e r g y   Eff icie n c y   a n d   S p e c tral  Eff icie n c y   Trad e o ff  in   De v ice - to - De v ice   (D2 D)  Co m m u n ica ti o n s, "   IEE W ire les s   Co mm u n ica ti o n L e tt e rs ,   v o l.   3 ,   n o .   5 ,   p p .   4 8 5 - 4 8 8 ,   2 0 1 4   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /L WC . 2 0 1 4 . 2 3 3 7 2 9 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I SS N :   2 5 0 2 - 4 7 5 2   I n d o n esian   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  23 ,   No .   2 Au g u s t   20 21 863   -   8 7 0   870   [1 2 ]   J .   M .   B.   d a   S i lv a ,   G .   F o d o r   a n d   T .   F .   M a c iel,   " P e rf o rm a n c e   a n a ly sis   o f   n e two rk - a ss isted   two - h o p   D2 D   c o m m u n ica ti o n s, "   I n   P ro c .   IE EE   Glo b e c o W o rk sh o p (GC   W k sh p s),  A u sti n ,   T X ,   2 0 1 4 ,   p p .   1 0 5 0 - 1 0 5 6 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /G LOCOMW . 2 0 1 4 . 7 0 6 3 5 7 2 .   [1 3 ]   X .   Li a n g ,   S .   Jin ,   X .   G a o   a n d   K K .   Wo n g ,   " O u tag e   p e rfo rm a n c e   fo d e c o d e - a n d - fo rwa rd   two - wa y   re lay   n e two rk   with   m u lt ip le  i n terfe re rs  a n d   n o i sy   re lay , "   IEE T ra n sa c ti o n o n   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l.   6 1 ,   n o .   2 ,   p p .   5 2 1 - 5 3 1 ,   2 0 1 3 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / TCOM M . 2 0 1 2 . 1 2 2 1 1 2 . 1 1 0 7 7 8 .   [1 4 ]   P .   K.  Up a d h y a y   a n d   P .   K.  S h a rm a ,   " M a x - M a x   Us e r - Re lay   S e lec ti o n   S c h e m e   in   M u lt i u se a n d   M u lt irela y   Hy b rid   S a telli te - Terre strial  Re lay   S y ste m s,"   IEE Co mm u n ica ti o n L e t ter s ,   v o l.   2 0 ,   n o .   2 ,   p p .   2 6 8 - 2 7 1 ,   F e b .   2 0 1 6 ,     d o i 1 0 . 1 1 0 9 /L CO M M . 2 0 1 5 . 2 5 0 2 5 9 9 .   [1 5 ]   Z .   Ha sa n ,   H .   Bo o sta n ime h a n d   V .   K.  Bh a rg a v a ,   " G re e n   c e ll u lar  n e two rk s:  a   s u rv e y ,   so m e   re se a rc h   issu e a n d   c h a ll e n g e s,"   IEE Co mm u n ic a ti o n S u rv e y &   T u to ria ls,   v o l.   1 3 ,   n o .   4 ,   p p .   5 2 4 - 5 4 0 ,   2 0 1 1 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /S URV . 2 0 1 1 . 0 9 2 3 1 1 . 0 0 0 3 1 .   [1 6 ]   M .   Re h m a n ,   P .   Na ll a g o wn d e n   a n d   Z .   Ba h a ru d in ,   " Eff icie n c y   i n v e stig a ti o n   o S S   a n d   S P   c o m p e n sa ti o n   to p o l o g ies   fo wire les p o we tran sfe r, "   In t e rn a ti o n a J o u rn a o Po we El e c tro n ics   a n d   Dr ive   S y ste ms   (IJ P EDS ),   v o l.   1 0 ,     p p .   2 1 5 7 - 2 1 6 4 ,   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 1 1 5 9 1 /i j p e d s. v 1 0 . i 4 . p p 2 1 5 7 - 2 1 6 4 .   [1 7 ]   A .   K .   O b a i s   a n d   A .   F .   R u z i j ,   " D e s i g n   a n d   i m p l e m e n ta t i o n   o f   a n   e f f i c ie n t   W P T   s y s t e m , "   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   P o w e r   E l e c tr o n i c s   a n d   D r i v e   S y s t e m s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   2 ,   p p .   7 1 1 - 7 2 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p e d s . v 1 1 . i 2 . p p 7 1 1 - 7 2 5 .   [1 8 ]   M .   Ha sa n   a n d   E .   Ho ss a in ,   " Distr ib u te d   re so u rc e   a ll o c a ti o n   f o re l a y - a id e d   d e v ice - to - d e v ice   c o m m u n ica ti o n   u n d e c h a n n e u n c e rtain ti e s:  a   sta b le  m a tch in g   a p p r o a c h , "   IE EE   T ra n sa c ti o n o n   Co mm u n ica t io n s ,   v o l.   6 3 ,   n o .   1 0 ,     p p .   3 8 8 2 - 3 8 9 7 ,   2 0 1 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T COMM . 2 0 1 5 . 2 4 6 6 2 3 8 .   [1 9 ]   V .   N .   Vo ,   T .   G .   Ng u y e n ,   C .   S In ,   Z .   A .   Ba i g   a n d   S .   S a n g u a n p o n g ,   " S e c re c y   Ou ta g e   P e rfo rm a n c e   An a ly sis  fo r   En e rg y   Ha rv e stin g   S e n s o Ne two rk wit h   a   Ja m m e Us in g   Re lay   S e lec ti o n   S trate g y , "   in   IEE Acc e ss ,   v o l.   6 ,     p p .   2 3 4 0 6 - 2 3 4 1 9 ,   2 0 1 8 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /ACCES S . 2 0 1 8 . 2 8 2 9 4 8 5 .   [2 0 ]   K Tu tu n c u o g l u ,   B .   Va ra n   a n d   A .   Ye n e r,   " Th ro u g h p u t   m a x imi z a ti o n   fo tw o - wa y   re lay   c h a n n e ls  with   e n e rg y   h a rv e stin g   n o d e s:  th e   imp a c o f   re lay in g   stra teg ies , "   IE EE   T ra n sa c ti o n o n   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l.   6 3 ,   n o .   6 ,     p p .   2 0 8 1 - 2 0 9 3 ,   2 0 1 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T COMM . 2 0 1 5 . 2 4 2 7 1 6 2 .   [2 1 ]   H S .   N g u y e n ,   M .   V o z n a k ,   M T .   Ng u y e n   a n d   L .   S e v c ik ,   " P e rf o rm a n c e   a n a ly sis  with   wire les p o we tran sfe r   c o n stra in p o li c ies   in   f u ll - d u p le x   re lay i n g   n e two rk s , "   E lek tro n   El e k tro tec h ,   v o l.   2 3 ,   n o .   4 ,   p p .   7 0 - 7 6 ,   2 0 1 7 ,     d o i:   1 0 . 5 7 5 5 /j 0 1 . e ie. 2 3 . 4 . 1 8 7 2 5 .   [2 2 ]   Z .   Z h a n g ,   Y .   L u ,   Y .   Hu a n g   a n d   P .   Z h a n g ,   " Ne u ra l   N e two rk - Ba se d   Re lay   S e lec ti o n   in   Two - Way   S WI P T - En a b led   Co g n it iv e   Ra d i o   Ne two r k s,"   in   I EE T r a n sa c t io n o n   Veh icu l a T e c h n o l o g y ,   v o l.   6 9 ,   n o .   6 ,   p p .   6 2 6 4 - 6 2 7 4 ,   2 0 2 0 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T VT. 2 0 2 0 . 2 9 8 4 3 2 7 .   [2 3 ]   Y .   Ni,   S .   Jin ,   K K .   Wo n g ,   H .   Zh u   a n d   S .   S h a o ,   " Ou ta g e   p e rf o r m a n c e fo r   d e v ice - to - d e v ice   c o m m u n ica ti o n   a ss iste d   b y   tw o - wa y   a m p li fy - a n d - f o rwa rd   re lay   p r o to c o l, "   In   Pr o c .   IE EE   W ire les Co mm u n ica ti o n a n d   Ne two rk i n g   Co n fer e n c e   (W CNC),  Ista n b u l,   2 0 1 4 ,   p p .   5 0 2 - 5 0 7 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 / W CNC.2 0 1 4 . 6 9 5 2 0 7 9 .   [2 4 ]   N .   T .   Do ,   D .   B .   D .   Co sta ,   T .   Q.  Du o n g   a n d   B .   A n ,   " BNBF  u se se lec ti o n   sc h e m e   fo NO M A - b a se d   c o o p e ra ti v e   re lay in g   s y ste m with   S WI P T, "   IEE C o mm u n ica ti o n L e tt e rs ,   v o l.   2 1 ,   n o .   3 ,   p p .   6 6 4 - 6 6 7 ,   2 0 1 7 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /L COM M . 2 0 1 6 . 2 6 3 1 6 0 6 .   [2 5 ]   H S .   N g u y e n ,   T .   T .   H .   Ly ,   T S .   Ng u y e n ,   V .   V .   Hu y n h ,   T L .   Ng u y e n   a n d   M .   V o z n a k ,   " Ou ta g e   p e rfo rm a n c e   a n a ly sis  a n d   S WI P o p ti m iza ti o n   i n   e n e rg y - h a r v e stin g   wire les se n so n e two r k   d e p lo y in g   N OMA, "   S e n s o rs   v o l.   6 1 9 ,   n o .   3 ,   p .   6 1 3 ,   2 0 1 9 ,   d o i:   1 0 . 3 3 9 0 /s 1 9 0 3 0 6 1 3 .   [2 6 ]   X .   Zh a n g ,   Z .   Zh a n g ,   J .   Xin g ,   R .   Yu ,   P .   Zh a n g ,   a n d   W .   Wan g , " E x a c t   o u tag e   a n a ly sis  i n   c o g n it i v e   two - wa y   re lay   n e two rk wi th   o p p o r tu n isti c   re lay   se lec ti o n   u n d e p rima ry   u se r’s  in terfe re n c e , "   IE EE   T r a n s a c ti o n o n   Veh icu l a r   T e c h n o l o g y ,   v o l.   6 4 ,   n o .   6 ,   p p .   2 5 0 2 - 2 5 1 1 ,   2 0 1 5 ,   d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T VT . 2 0 1 4 . 2 3 4 6 6 1 5 .   [2 7 ]   H S .   Ng u y e n ,   D T .   Do   a n d   M Vo z n a k ,   " Tw o - wa y   re lay i n g   n e two rk i n   g re e n   c o m m u n ica ti o n fo 5 G o p t ima l   th ro u g h p u a n d   trad e o ff   b e twe e n   re lay   d ista n c e   o n   p o we s p li tt in g - b a se d   a n d   ti m e   sw it c h i n g - b a se d   re lay i n g   S WI P T, "   A EU  -   In ter n a ti o n a l   J o u rn a l   o El e c tro n ics   a n d   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l.   7 0 ,   n o .   1 2 ,   p p . 1 6 3 7 - 1 6 4 4 ,   2 0 1 6 ,   d o i:   1 0 . 1 0 1 6 /j . a e u e . 2 0 1 6 . 1 0 . 0 0 2 .   [2 8 ]   H S .   Ng u y e n ,   D T .   Do ,   A H B u a n d   M .   Vo z n a k ,   " S e lf - p o we re d   wire les two - wa y   re lay in g   n e two rk s:  m o d e a n d   th ro u g h p u p e rf o rm a n c e   with   th re e   p ra c ti c a sc h e m e s,"   W ire les Per s.  C o mm u n . ,   v o l.   9 7 ,     n o ,   1 1 ,   p p .   1 - 9 ,   2 0 1 7 ,   d o 1 0 . 1 0 0 7 /s1 1 2 7 7 - 0 1 7 - 4 5 2 6 - 3.   [2 9 ]   N .   No m ik o s,  T .   Ch a ra lam b o u s,  I .   Krik i d is,  D .   N.  S k o u tas ,   D .   Vo u y i o u k a a n d   M .   Jo h a n ss o n ,   " b u ffe r - a id e d   su c c e ss iv e   o p p o rt u n isti c   re lay   se l e c ti o n   sc h e m e   wit h   p o we a d a p ta ti o n   a n d   i n ter - re lay   in terfe re n c e   c a n c e ll a ti o n   fo r   c o o p e ra ti v e   d i v e rsity   s y ste m s,"   IEE T ra n sa c ti o n o n   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l.   6 3 ,   n o .   5 ,   p p .   1 6 2 3 - 1 6 3 4 ,   2 0 1 5 ,     d o i:   1 0 . 1 1 0 9 /T COM M . 2 0 1 5 . 2 4 1 6 2 3 4 .   [3 0 ]   F .   Ba c c e ll   a n d   B.   Blas z c z y sz y n ,   " S t o c h a stic  g e o m e try   a n d   wire les n e two rk v o l u m e   I:  th e o ry , ”  NOW :   Fo u n d a ti o n a n d   T re n d s in   Ne two rk in g ,   v o l.   3 3 ,   2 0 1 0 .   [3 1 ]   M .   Ha e n g g i,   S to c h a stic  g e o me try   fo r wire les s n e two rk s Ca m b rid g e ,   UK Ca m b rid g e   Un i v e rsity   P re s s 2 0 1 2 .   [3 2 ]   Y .   J i a n g ,   Q .   L i u ,   F .   Z h e n g ,   X .   G a o   a n d   X .   Y o u ,   " E n e r g y - e f f i c i e n t   j o i n t   r e s o u r c e   a l l o c a t i o n   a n d   p o w e r   c o n t r o l   f o r   D 2 D   c o m m u n i c a t i o n s , "   I E E E   T r a n s .   V e h .   T e c h n o l . ,   v o l .   6 5 ,   p p .   6 1 1 9 - 6 1 2 7 ,   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T V T . 2 0 1 5 . 2 4 7 2 9 9 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.