I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   10 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 8 ,   p p .   248 ~ 257   I SS N:  2 5 0 2 - 4752,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 1 0 . i1 . p p 248 - 2 5 7          248       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   AWG N and  Ra y leig h F a ding   Beha v io r of t he  Wirele ss     Decod e - a nd - Forw a rd Relay  Chann el w ith  Arbitrary   Ti m e     a nd P o w er Allocat io n       M uh a mm a Z a ro l F it ri  K ha iro l F a uzi,  E ls hei kh   M o ha m ed  Ah m ed  E ls hei kh   De p a rtme n o f   El e c tri c a a n d   Co m p u ter E n g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   In tern a ti o n a Isla m ic Un iv e rsit y   M a la y sia ,   Ku a la L u m p u r -   M a lay s ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   13 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Mar   14 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   Mar   29 ,   2 0 1 8       Re l y in g   h a in   u se   f o d e c a d e to   tac k le  so m e   o f   th e   c h a ll e n g e o f   w irele ss   c o m m u n ica ti o n   su c h   a e x ten d in g   tran sm it ti n g   d istan c e ,   tran s m it ti n g   o v e ro u g h   terra in s.  Div e rsit y   a c h iev e d   th ro u g h   re lay in g   is   a lso   a   m e a n to   c o m b a th e   ra n d o m   b e h a v io o f   fa d in g   c h a n n e ls.   In   th is  w o rk ,   e ff e c o ti m e   a n d   p o w e a ll o c a ti o n   o n   r e lay   p e r f o rm a n c e   is   stu d ied .   T h e   c h a n n e c o n sid e re d   is  th e   th re e - n o d e   c h a n n e w it h   h a lf - d u p lex   c o n stra in o n   t h e   re la y .   Th e   re la y in g   tec h n iq u e   a ss u m e d   is  d e c o d e - a n d - f o r w a rd .   M u tu a in f o rm a ti o n   is  u se d   a th e   c rit e ria  to   m e a su re   c h a n n e p e rf o rm a n c e .   T h e re   i h a l f - d u p lex   c o n stra in a n d   a   to tal  tra n sm issio n   p o w e c o n str a in o n   th e   re lay   so u rc e   n o d e   a n d   t h e   re lay   n o d e .   A   m o d e is  e sta b li sh e d   to   a n a ly z e   th e   m u tu a in f o r m a ti o n   a a   f u n c ti o n   o f   ti m e   a ll o c a ti o n   a n d   p o w e a ll o c a ti o n   in   th e   c a se   o f   AWG re g i m e .   T h e   m o d e is  e x ten d e d   to   t h e   Ra y le ig h   f a d in g   sc e n a rio .   In   b o t h   A WG a n d   Ra y leig h   f a d in g ,   re su lt sh o w e d   th a th e   im p o rtan c e   o f   re la y in g   is  m o re   a p p a re n w h e n   m o re   r e so u rc e a r e   a ll o c a ted   to   th e   re lay .   It  wa a l so   sh o w n   th a q u a li ty   o th e   so u rc e   to   d e stin a ti o n   li n k   h a d irec i m p a c o n   th e   d e c isio n   to   re lay   o n o t   to   re lay .   Re lativ e l y   g o o d   so u rc e   to   d e sti n a ti o n   c h a n n e m a k e s   re la y in g   les u se f u l.   T h e   o p p o sit e   is  tru e   f o th e   o th e tw o   li n k s,  n a m e l y   th e   so u rc e   to   re lay   c h a n n e a n d   t h e   r e la y   to   d e stin a ti o n   c h a n n e l .   W h e n   t h e se   tw o   c h a n n e ls  a re   g o o d ,   re lay in g   b e c o m e a d v a n tag e o u s.  W h e n   a p p li e d   to   c e ll u lar  s y ste m s,  w e   c o n c lu d e d   th a re lay in g   is  m o re   b e n e f icia to   b a tt e ry - o p e ra ted   m o b il e   n o d e s t h a n   t o   b a se   sta ti o n s.   K ey w o r d s :   T h r ee - n o d C h a n n e l   D ec o d e - an d - F o r w ar d   P o w e A llo ca tio n   T im A llo ca tio n   R ela y in g   M u t u al  I n f o r m atio n   Co p y rig h ©   2 0 1 8   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   E ls h ei k h   Mo h a m ed   Ah m ed   E ls h ei k h   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  an d   C o m p u ter   E n g in ee r i n g Fac u lt y   o f   E n g i n ee r in g ,   I n ter n atio n al  I s la m ic  U n iv er s it y   Ma la y s ia,     Ku ala  L u m p u r -   Ma la y s ia .   E m ail:  el s h ei k h @ iiu m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N     R ela y   ap p licatio n s   ar w id e l y   u s ed   in   w ir eless   co m m u n icatio n .   R e la y i n g   is   v er y   e f f icien in   ex ten d i n g   th tr an s m is s io n   r an g o v er   r o u g h   ter r ain s   o r   s im p l y   w h en   t h cu r v at u r o f   t h ea r th   b ec o m t h e   o b s tacle   f o r   lo n g   r a n g tr a n s m i s s io n .   E x a m p le  s y s te m s   in cl u d m u lti - h o p   tr u n k   s y s t e m s   a n d   s atelli te   co m m u n icatio n   s y s te m s .   R ec e n tl y ,   r ela y in g   is   also   p r o p o s e d   as  m ea n s   to   i m p r o v tr an s m i s s io n   r eliab ilit y .   Mo r r ec en w o r k s   h as   also   s u g g es ted   co m b i n ed   d ata  tr a n s m is s io n   an d   p o w er   tr an s f er   t h r o u g h   r ela y i n g   b y   e m p lo y i n g   e n er g y   h ar v es tin g   t ec h n iq u es  [ 1 ] - [ 3 ] .   I n   ca s es  w h er f ad in g   is   t h d o m i n a n ch a n n el  e f f ec t,  o u ta g ca n   b r ed u ce d   b y   o f f er i n g   d iv er s i t y   tr an s m i s s io n   t h r o u g h   r ela y in g   [ 4 ] .   A p p licatio n s   ex ten d s   o v er   m a n y   s y s te m s   f r o m   ce l lu la r   s y s te m s   to   s en s o r   n et w o r k s   [1 ] - [ 2] .   Fo r   in s ta n ce ,   r ela y in g   i s   u s ed   i n   4 an d   5 m o b ile  co m m u n icati o n   s ta n d ar d s .   T h Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A WGN   a n d   R a yleig h   F a d in g   B eh a vio r   o f th W ir eles s   Dec o d e   . . . .   ( Mu h a mma d   Za r o l F itr i Kh o ir o l F a u z i)   249   co m b i n atio n   o f   r ela y   s c h e m o f   HD C   ( H y b r id   DF - C F)  an d   HD A   ( H y b r id   DF - AF)   i m p r o v t h tr an s m is s io n   r ate  s ig n i f ican tl y .   P ar ticu lar l y ,   r elay in g   is   v er y   h elp f u l i n   i m p r o v in g   co n n ec ti v it y   w it h   ce ll - ed g u s er s   [ 6 ] .   R ec en t l y   s tu d ie s   s h o w ed   t h at  co o p er ativ r ela y i n g   is   ad v an ta g eo u s   o v er   n o n - c o o p er ativ   r ela y in g   [ 7 ] .   I n   co o p er ativ r e la y i n g ,   t h d es tin a tio n   n o d r ec eiv es  m u ltip le  co p ies  o f   t h e   tr an s m itted   s i g n al   f r o m   r ep ea ted   tr an s m is s i o n   o f   th e   s o u r ce s   m e s s a g e.   I n   co n tr ar y ,   t h d esti n atio n   i n   n o n - co o p er ativ e   tr an s m is s io n   u s es  o n l y   s i g n a l   r ec eiv ed   f r o m   t h r ela y   to   d ec o d th s o u r ce s   m e s s a g e.   I w a s   s h o w n   th a co o p er ativ r elay i n g   ca n   ac h i ev h i g h   g ai n s   i n   s en s o r   n et w o r k s   [ 5 ]   in   ter m s   o f   i n cr ea s ed   th r o u g h p u an d   lo n g er   li f eti m e.   T h th r ee - n o d ch a n n el  s tu d i ed   is   t h s i m p le s r ela y   c h an n el.   I co n s i s ts   o f   a   s o u r ce   n o d e,   r ela y   n o d an d   d esti n atio n   n o d e.   Van   d er   Mu ele n   in tr o d u ce d   th is   m o d el  an d   later   it  w a s   ex te n s i v el y   in v e s ti g ated   b y   C o v er   an d   E l - Ga m al  [ 8 ] , [ 9 ] .   B r o ad ly   s p ea k in g ,   t h er ar th r ee   tec h n iq u es  u s ed   b y   t h r ela y   n o d to   aid   th e   tr an s m is s io n   f r o m   th s o u r ce   n o d to   th d esti n atio n   n o d e.   T h ese  ar Am p li f y - a n d - Fo r w a r d   ( A & F)  r ela y i n g ,   Dec o d e - an d - Fo r w ar d   ( D & F)  r ela y in g   a n d   co d ed   r ela y i n g   [ 8 ] .   E ac h   tech n iq u e   d escr ib es  d i f f er e n r ela y   b eh av io r   an d   th e y   d i f f er   in   ter m s   o f   p er f o r m a n ce   an d   t h d eg r ee   o f   co m p le x it y .   I n   p r ac tice,   D& h as   r ec eiv ed   m o r atte n tio n   d u t o   its   g o o d   p er f o r m a n ce   an d   r ea s o n ab le  i m p le m e n tatio n   co m p lex i t y   co m p ar ed   w it h   t h o th er   t w o   tech n iq u es.   I n   th i s   w o r k   w co n s id er   D & F r ela y i n g .     On o f   t h c h alle n g e s   f ac ed   b y   r ela y   tr a n s m i s s io n   is   w h e n   th r ela y   n o d is   h al f - d u p lex   w ir eles s   tr an s ce i v er .   A   h al f - d u p lex   r el a y   n o d ca n n o r ec eiv a n d   tr an s m it  at  t h s a m ti m i n   t h s a m f r eq u en c y   b an d .   A cc o r d in g l y ,   t h s o u r c n o d an d   r ela y   n o d h a v t o   s h ar th a v ailab le  d eg r ee   o f   f r ee d o m   [ 6 ] .   Fo r   in s ta n ce ,   w h e n   a v ailab le  tr an s m is s io n   ti m i s   s h ar ed ,   th s o u r ce   n o d tr an s m it  f o r   f r ac ti o n   o f   t h a v ailab le   ti m a n d   th e n   g o es i n to   id le  s t ate.   Fo llo w i n g ,   t h r ela y   n o d tr an s m it s   f o r   th r e m ain in g   ti m e.     Hav i n g   t h s o u r ce   n o d an d   th r ela y   n o d to   tak tu r n s   to   tr an s m it  w a s tes  v al u ab le  r e s o u r ce s .   T h er ef o r e,   r elay   ch a n n e ls   w it h   h al f - d u p le x   co n s tr ai n m a y   lead   to   d eg r ad atio n   in   ch an n e p er f o r m a n ce   [ 1 0 ] Fo r   p ar ticu lar   ca s e ,   r ela y i n g   i s   d ee m ed   u s ef u l   if   u s i n g   r ela y i n g   is   ad v a n tag eo u s   o v er   d ir ec tr an s m is s io n .   Sp ec if icall y ,   r ela y i n g   is   u s e f u i f   th tr a n s m i s s io n   r ate  ac h iev ab le  t h r o u g h   r ela y i n g   is   h i g h er   th at  t h e   tr an s m is s io n   r ate  ac h iev ab le   v ia  d ir ec tr an s m is s io n .   O n o b j ec tiv o f   th i s   s t u d y   i s   to   in v es tig a te  th e   co n d itio n s   t h at  lead s   to   u s e f u r ela y i n g .   Use f u r ela y i n g   r eq u ir es  ca r ef u allo ca tio n   o f   r eso u r ce s .   Op ti m a r eso u r ce   allo ca tio n   h a s   b ee n   u n d er   in v es tig a tio n   b y   m a n y   r esear ch er s ,   f o r   ex a m p le  [ 1 ] ,   [ 1 0 ] [ 1 3 ] .   T h e   p r o b lem   o f   r eso u r ce   allo ca tio n   is   also   r elate d   to   r o u tin g   i n   m u lti - h o p   r elay i n g   [ 1 4 ] .   T h is   p ap er   ex ten d s   t h w o r k   in   [ 1 3 ] T h aim   is   to   in v esti g ate  th p er f o r m a n ce   o f   th t h r ee - n o d e   D& r ela y   c h an n el  w i th   h al f - d u p lex   co n s tr ain u n d er   d if f er en ti m a n d   p o w er   allo ca tio n   p o licies.  C h a n n el   p er f o r m a n ce   is   m ea s u r ed   in   t er m s   o f   m u tu al  i n f o r m atio n .   I n   in f o r m atio n   th eo r y ,   m u tu a in f o r m atio n   i s   a   m ea s u r o f   th m u t u al  in d ep e n d en ce   b et w ee n   t w o   v ar iab les   [ 1 5 ] ,   [ 1 6 ] I n     [ 1 3 ] f o r   th co m m u n icatio n   lin k s   b et w ee n   c h an n el   n o d es,  i i s   ass u m ed   t h at  t h c h a n n el   i s   g o v er n ed   b y   A d d iti v W h i te  Gau s s ia n   No is ( A W GN)   r eg i m e.   T h is   p ap er   ex ten d s   th w o r k   to   in cl u d R a y lei g h   f ad in g   as  w ell.   I n   t h f ad in g   ca s e,   av er a g e   m u tu al   in f o r m a tio n   i s   u s ed   as   th p er f o r m an ce   m ea s u r e.   A l ter n ati v el y ,   o u tag e   p r o b ab ilit y   ca n   al s o   b u s e d   f o r   p er f o r m a n ce   e v alu a tio n   as  d o n e,   f o r   ex a m p le,   in   [ 1 2 ]   T o   ac h iev o u r   o b j ec tiv es,  p r o p er   m ath e m atica m o d el  i s   estab lis h ed .   De r iv ed   eq u a tio n s   ar t h e n   u s ed   to   p lo p er f o r m a n ce   g r a p h s   w h ic h   ar an a l y ze d   to   c o m e   w it h   co n c lu s io n s .   T h r est  o f   th i s   p ap er   is   o r g an ized   as  f o llo w s .   I n   Sect i o n   2 ,   m u t u al  i n f o r m atio n   f o r m u la  ar d er iv ed   as  f u n ct io n   o f   ti m a n d   p o w er   allo ca tio n .   Si m u latio n   r es u lt s   an d   d is cu s s io n   o n   r es u lt s   is   i n   Sectio n   3 .   Fi n all y ,   co n cl u d in g   r e m ar k s   ar g iv e n   in   Sectio n   4 .       2.   CH ANNE L   M O DE L   I n   t h is   s ec tio n ,   m o d el   o f   t h w ir ele s s   D& r ela y   c h an n el   is   d e m o n s tr ated .   A s   ill u s tr ated   i n   F ig u r e   1 ,   th 3 - n o d r ela y   c h a n n el s   co n s i s t s   o f   th r ee   n o d es:   t h s o u r ce   n o d ( S)  th a h as   m e s s a g to   s en d ,   t h e   d esti n atio n   n o d ( D)   in te n d ed   to   r ec eiv th s o u r ce s   m e s s a g e;  an d   th r ela y   n o d ( R )   to   aid   th tr an s m i s s io n   f r o m   t h s o u r ce   to   th d est in at io n .           Fig u r e   1 .   R e p r esen tatio n   o f   t h th r ee - n o d r ela y   ch a n n el   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 8   :   2 48     2 57   250   T h r elay   n o d is   h al f - d u p lex   co n s tr ain t,  m ea n in g   t h at  it  ca n   eith er   tr an s m it  o r   r ec eiv at  o n ti m e.   I t   ca n n o d o   b o th   tr an s m it  an d   r ec eiv at  th s a m ti m i n   th s a m f r eq u e n c y   b a n d .   As  co n s eq u en ce ,   tr an s m i s s io n   f r o m   th e   s o u r ce   to   th d est in at io n   ta k es  p lac in   t w o   p h ase s .   First,  th s o u r ce   tr an s m it s   t h e   m es s ag to   b o th   t h r ela y   n o d an d   th d esti n atio n   n o d e.   T h en ,   in   th s ec o n d   p h ase,   af ter   s u cc e s s f u ll y   d ec o d in g   th s o u r ce s   m ess a g s en in   t h f ir s p h ase ,   th r ela y   n o d r e - s e n d s   th at  m es s ag to   th d esti n atio n   n o d e.   I n   th s ec o n d   p h ase  th s o u r ce   n o d r em ai n s   id le.   As  r esu lt  o f   th i s   t w o - p h as tr an s m is s io n ,   th e   d esti n atio n   n o d r ec eiv es  t w o   co p ies  o f   th s o u r ce   m e s s a g e o n r ec eiv ed   d ir ec tly   f r o m   t h s o u r ce   n o d an d   an o th er   t h r o u g h   th e   r ela y   n o d e.   T h d esti n atio n   u s es   b o th   s ig n a ls   to   d ec o d th e   s o u r ce s   m es s ag e.   T h er ar e   th r ee   m ai n   tech n iq u e s   th at  c an   b u s ed   b y   th d esti n atio n   n o d to   co m b in th e s t wo   co p ies  o f   th e   s e n m es s ag e;   n a m el y   Se lectio n   C o m b i n i n g   ( SC ) ,   E q u al - Ga in   C o m b i n i n g   ( E GC )   a n d   Ma x i m a l - R a tio   C o m b in i n g   ( MRC ) .   M R C   p er f o r m a n ce   i s   b etter   th a n   t h o t h er   t w o   tec h n iq u es.  W a s s u m t h at  th e   d esti n atio n   ap p lies   MRC   to   d ec o d th s o u r ce s   m es s ag e.     T h ab o v d escr ib ed   tr an s m i s s io n   m eth o d   i s   k n o w n   a s   c o o p er ativ tr an s m i s s io n   o r   c o o p er ativ r ela y in g .   I n   co n tr ast,  i n   n o n - c o o p er ativ r ela y in g ,   th e   d esti n atio n   i g n o r es t h s ig n al  r ec ei v ed   d ir ec tl y   f r o m   th e   s o u r ce   n o d an d   r el y   s o lel y   o n   th at  r ec eiv ed   f r o m   th r ela y   n o d to   d ec o d th m e s s a g e.     As  ex p lain ed   i n   Fig u r e   2 ,   th ch an n el  ca n   b v ie w   f r o m   t wo   p er s p ec tiv es:  B r o ad c ast  C h a n n el  ( B C )   w h er th s o u r ce   n o d tr an s m i ts   to   t w o   d esti n atio n s ,   t h r elay   n o d an d   th d es tin at io n   n o d es; an d   Mu l tip le - A cc e s s   C h a n n e l ( MC)  w h er t h d esti n atio n   r ec ei v es  f r o m   t w o   n o d es,  t h s o u r ce   n o d an d   th r ela y   n o d e.             Fig u r e   2 .   T h 3 - n o d r elay   ch an n el  ca n   b v ie w ed   as a   co m b in atio n   o f   t w o   c h an n el s ,   b r o ad ca s t c h an n el  w it h   t h s o u r ce   tr a n s m itti n g   to   th r ela y   a n d   th d esti n atio n ; a n d   m u ltip le - ac ess   c h a n n el  w it h   s o u r ce   an d   th r ela y   tr an s m i tti n g   to   th d es tin atio n       2 . 1 .   Allo ca t io n o f   Av a ila ble Ti m e   C o n v en t io n all y ,   av a ilab le  d eg r ee - of - f r ee d o m   i s   allo ca ted   e q u all y   b et w ee n   t h s o u r ce   n o d an d   th r ela y   n o d e.   Fo r   ex a m p le,   av ai l ab le  tr an s m i s s io n   ti m ca n   b d iv id ed   in to   t w o   h al v e s   w h er ea s   t h s o u r ce   n o d e   tr an s m it s   d u r in g   t h f ir s h al f   an d   th r ela y   n o d tr an s m its   d u r in g   th s ec o n d   h a lf .   Fo r   o p tim izin g   c h an n el   o p er atio n   w as s u m ar b itra r y   ti m allo ca tio n   in s tead .   Fra ct io n   ( n o n ec e s s ar y   h al f )   o f   t h e   av ailab le   ti m ( o r   s p ec tr u m )   i s   allo ca ted   to   th s o u r ce   an d   th r e m ai n i n g   ti m i s   u s ed   b y   t h r ela y   tr a n s m is s io n .     L et      [       ]   b th e   ti m u s ed   b y   th e   r ela y   f o r   r ep ea tin g   th e   s o u r ce   m e s s a g e.   T h en   t h s o u r ce   h a s   (       )   f r ac tio n   o f   th ti m to   tr an s m it.  T h r elay   m u s b ab le  t o   f u ll y   d ec o d s o u r ce s   s i g n a in   th f ir s t   p h ase  b ef o r it c an   as s is t i n   t h s ec o n d   p h ase.         ca n   b s ee n   a s   m ea s u r o f   co o p er atio n .   Gr ea ter       in d ic ates  m o r co o p er atio n   f r o m   t h r ela y   n o d e.           is   th ca s o f   n o   co o p er atio n   w h ile          is   th f u ll  co o p er atio n   s ce n ar io .             is   th co n v e n tio n al  eq u al - ti m allo ca tio n   s et  u p .   No te  m o r c o o p er atio n   d o es  n o n ec ess a r y   m ea n   i m p r o v ed   p er f o r m a n ce .   Fo r   ex a m p le,   th r ate  f o r   th f u ll  co o p er atio n   ca s is   ze r o ,   s in ce   th s o u r c is   allo ca ted   ze r o - t i m to   tr an s m it.  T h m u t u al  i n f o r m atio n   b et w ee n   t h s o u r c an d   th d esti n atio n   as a   f u n c tio n   o f       is   g i v e n   b y   [ 1 0 ] , [ 1 1 ] ,                 (   )     {     {         (   )       (   ) }                                                                                                     ( 1 )     w h er e,           (   )   is   t h m u t u al  i n f o r m at io n   f r o m   th s o u r ce   to   th r ela y .       (   )   is   th m u tu al  in f o r m at io n   f r o m   t h e   s o u r ce   to   t h d esti n atio n   a f ter   r ec eiv in g   t w o   co p ies o f   th e   m ess a g e,   o n f r o m   th e   s o u r ce   a n d   an o t h er   o n f r o m   th r ela y .   Fin a ll y ,               is   th d ir ec tr an s m is s io n   r ate  f r o m   th s o u r ce   to   th d esti n atio n .             ass u m es  th r ela y   h as  n o   r o le  o n   th tr an s m i s s io n .             is   g i v e n   b y ,                        (               )   ( 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A WGN   a n d   R a yleig h   F a d in g   B eh a vio r   o f th W ir eles s   Dec o d e   . . . .   ( Mu h a mma d   Za r o l F itr i Kh o ir o l F a u z i)   251   w h er           I th r ec eiv ed   Si g n al - to - No is R atio   ( SNR )   at  th d esti n a tio n   n o d f r o m   t h s o u r ce   tr an s m is s io n .           (   )   is   g i v en   b y ,             (   )   (         )        (               )   ( 3 )     w h er           th r ec eiv ed   SNR   a t t h r ela y   n o d f r o m   t h s o u r ce   t r an s m is s io n .   Fin al l y ,       (   ) ,   o n   t h o th er   h a n d ,   is   g i v e n   b y ,         (   )   (         )            [           (               ) ]           ( 4 )     w h er           is   t h SN R s   f r o m   t h r ela y   to   th d esti n atio n .   No te  th at            in   ( 2 )   is   n o f u n ctio n   o f       s in ce   al l   ti m i s   allo ca ted   to   s o u r ce   i n   th is   ca s e.   T h s ce n ar io   d escr i b ed   b y   ( 1 )   is   f o r   an   ad ap ti v r ela y   ch a n n el  w h er th s o u r ce   r ev er to   d ir ec tr an s m i s s io n   if         .   I n   o th er   w o r d s ,   th s o u r ce   ig n o r es  th p r ese n c o f   th r ela y   if   it is   n o t a s s is ti n g   th tr a n s m i s s io n .       2 . 2 .   Allo ca t io n o f   T ra ns m i s s io P o w er     ́         in   ( 3 )   is   th r ec eiv ed   SNR   at  th r ela y   g iv e n   tr an s m is s io n   f r o m   t h s o u r ce   n o d e.   I is   r e s u lt  o f   s ev er al  f ac to r s   in c lu d i n g   th s o u r ce   n o d tr an s m i s s io n   p o w er ,   t h d is ta n ce   b et w ee n   t h t w o   n o d es,  n o is e,   s ig n al  p o w er   d eg r ad atio n   r ate  o v er   d is tan ce   an d   c h an n el  f ad i n g .     ́          ca n   b ex p r ess ed   as,       ́                                         ( 5 )     w h e r e,         is   th s o u r ce   n o d t r an s m is s io n   p o w er ,             is   th d is tan ce   b et w ee n   t h s o u r ce   n o d an d   th d esti n atio n   n o d e,       is   th p o w er   lo s s   f ac to r ,         is   th n o is e   p o w er   a n d             is   f ac to r   to   ca p tu r o th er   ch an n el  e f f ec ts   s u c h   as  lo n g - t er m   an d   s h o r t - ter m   f ad in g .   I n   an   A W GN  r e g i m w ca n   ass u m             Si m i lar l y ,             an d             ar g iv en ,   r esp ec tiv el y ,   b y ,       ́                                         ( 6 )     a nd       ́                                         ( 7 )           in   ( 7 )   is   r ela y   tr a n s m is s io n   p o w er .   T h is   w o r k   co n s id er s   co n s tr ain o n   t h ch a n n el  t o tal  tr an s m is s io n   p o w er ,     .   T h at  im p lie s ,                     ( 8 )     L et      b th p o w er   allo ca tio n   f ac to r .   I n   t h is   ca s e,       [       ]   is   t h f r ac tio n   o f   p o w e r   allo ca ted   to   t h r el a y   n o d e.   A cc o r d in g l y ,                 (       )   ́         ( 9 )     w h er e,       ́                                         ( 1 0 )     Si m i lar l y ,             an d             ca n   b w r itte n   as,                 (       )   ́         ( 1 1 )     a nd                     ́         ( 1 2 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 8   :   2 48     2 57   252   R esp ec ti v el y .   S i m ilar   to         also   m ea s u r es  t h d eg r ee   o f   co o p er atio n   w h er         an d           in d icate   n o   co o p er atio n   an d   f u ll c o o p er atio n ,   r esp ec tiv el y .   Acc o r d in g l y ,   w m a y   r e - w r ite  ( 1 )   as b elo w ,                 (       )     {     {         (       )       (       ) }                                                                                                                       ( 1 3 )     w h er e,             (       )   (         )        (       (       )   ́       )   ( 1 4 )         (       )   (         )            [ (       )   ́         (           ́       ) ]           ( 1 5 )     2 . 3 .   F a din g   Cha nn els   I n   A W GN  r eg i m e,                   ,   an d             in   ( 5 ) ,   ( 6 )   an d   ( 7 ) ,   r esp ec tiv ely ar f ix ed .   T h er ef o r e,     ́         ́       ,   an d     ́         ar f ix ed   to o .   I n   th co n tr ar y ,   i n   f ad in g   s ce n ar io ,                   ,   an d           an d   co n s eq u en tl y     ́         ́       ,   an d     ́       ; a r all  ch an g in g   r an d o m l y .     R a y le ig h   f ad i n g   m o d el  is   co m m o n l y   u s ed   to   m o d el  th f ad i n g   e f f ec t.  I n   R a y leig h   f ad in g ,           ,   w h er e   (       )   (       )   (       )   o r   (       ) ,   is   an   ex p o n en tial  r an d o m   v a r iab le.   Fo r   a   r an d o m   v ar iab le    ,   th p r o b a b ilit y   d is tr ib u tio n   f u n ct io n   is   g i v en   b y ,         (   )   {                                                                                                       ( 1 6 )     w h er e,               [   ]   ( 1 7 )     a n d     [   ]   is   th ex p ec ted   v al u o f   th r an d o m   v ar iab le    .   Fo r   th s o u r ce - to - r ela y ,   s o u r ce - to - d es tin atio n   an d   r ela y - to - d esti n atio n   lin k s   th d is tr ib u tio n   is   g iv e n ,   r esp ec ti v e l y ,   b y ,             (   )   {                                                                                                                                       ( 1 8 )             (   )   {                                                                                                                                       ( 1 9 )             (   )   {                                                                                                                                       ( 2 0 )     w h er e,                   [   ́       ]                           [         ]   ( 2 1 )                   [   ́       ]                           [         ]   ( 2 2 )                   [   ́       ]                           [         ]   ( 2 3 )     T h d is tr ib u tio n   o f                 is   g i v e n   i n   [ 1 0 ] .   On w a y   to   ev a lu ate   ch an n el   p er f o r m a n ce   i n   a   f ad i n g   is   to   co n s id er   th av er a g m u t u al  i n f o r m atio n ,     [             ]   I is   w o r t h   n o tin g   th at   m ath e m atica ll y ,   c h a n n el   p er f o r m a n ce   in   th e   f ad i n g   ca s e   is   w o r s th a n   t h e   A W GN  ca s i f   a v ea g SNR   i n   th f ad in g   ca s i s   s a m as  t h SN R   in   A W GN.   T h is   T h is   p r ed ictio n   is   m ad e   b ased   o n   J en s en s   i n eq u ali t y   w h ic h   s tat e s   th at  f o r   r an d o m   v ar iab le      an d   an y   f u n ct io n     (   ) ,       [   (   ) ]     (   [   ] )   ( 2 4 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A WGN   a n d   R a yleig h   F a d in g   B eh a vio r   o f th W ir eles s   Dec o d e   . . . .   ( Mu h a mma d   Za r o l F itr i Kh o ir o l F a u z i)   253   3.   SI M UL AT I O R E S UL T AND  DIS CUSS I O N   I n   th is   s ec tio n   s i m u la tio n   r esu lts   ar p r esen ted .   P lo ttin g   o f   m u tu al  i n f o r m atio n   o f   th c h a n n el  a g ain s t       an d       h elp   u n d er s ta n d   th ef f e ct  o f   ch an g in g   ti m allo ca tio n   an d   p o w er   allo ca tio n   o n   ch an n el  p er f o r m an ce .   C o n s eq u en tl y ,   o p ti m a l o p er atio n   o f   th c h an n el  m a y   b ac h i ev ed .     3 . 1 .   Cha nn el  B eha v io ur  in AW G E nv iro n m e nt   T o   u n d er s tan d   th b eh a v io u r   o f   th ch a n n e l                 is   f ir s p lo tte d   ve r s u s       u s in g   ( 1 3 )   as  s h o w n   i Fig u r 3.                   ,   an d             ar s et  as  1 3 ,   5 ,   an d   1 1 ,   r esp ec tiv ely .   T h is   is   t y p ical  ca s w h er th lin k   b et w ee n   th s o u r ce   n o d an d   th r ela y   n o d is   p ar ticu lar l y   wea k   d u to   f o r   ex a m p le,   s h ad o w i n g   ef f ec t .   I n   th is   ca s r ela y in g   ca n   b co n s id er ed   as  an   ef f ec ti v m e th o d   to   i m p r o v tr an s m i s s io n   p er f o r m an ce .   I n   A W GN  r eg i m e,                   ,   an d             ar f ix ed   th r o u g h o u t h s i m u latio n .   T h A W GN  a s s u m p tio n   ch a n g i n g   s lo w l y   ( s lo w   f ad in g   ch a n n el)   an d   th er ef o r r e m ain   co n s ta n t t h r o u g h o u t th s i m u lat io n   ti m e.             Fig u r e   3 .   Mu tu a l in f o r m atio n   v er s u s       f o r   d if f er en t p o w er   all o ca tio n       I ca n   b s ee n   f r o m   Fi g u r e   3   t h at  f o r   g iv e n   p o w er   allo ca ti o n ,   ch a n n e p er f o r m a n ce   c h a n g es  a s   ti m allo ca ted   to   th r ela y   i s   ch a n g ed .   T h b est  ti m al lo ca tio n   p o licy   ca n   b r ea d il y   s elec te d   f r o m   Fi g .   3 .   W n o tice  t h at  f o r   th s ce n ar io   co n s id er ed   h er e,   o u o f   t h 6   d if f er en v al u es  f o r     ,   d ir ec tr an s m is s io n   is   clea r l y   p r ef er r ed   in   5   o f   th e m ,   n a m el y                                               an d         .   T h o n l y   ti m w h e n   r ela y i n g   w a s   u s e f u is   w h en                ac h iev i n g   m ax i m u m   r ate                        b /s /Hz  f o r             .   in   o th er   w o r d s ,   allo ca tin g   m o r p o w er   to   t h r ela y   n o d e   m a k es  i m o r u s e f u to   t h ch an n el.   T h is   is   p ar tic u lar l y   t r u f o r   h al f - d u p lex   ch an n el s .   W also   n o tice  th at  in   th ca s w h e n   all  p o w er   is   allo ca ted   to   th r elay ,   in f o r m atio n   r ate  is   n u l l   r eg ar d less   o f   t h ti m allo ca ti o n .   I n   F ig u r e   4 ,   ( 1 3 )   is   also   u s ed   to   p lo               ag ai n s     f o r   d i f f er e n v al u es   o f                     ,   an d             r em ai n   u n c h an g ed .   Si m ilar   b eh a v io r   is   n o ted   in   Fi g u r e   4 .   A llo ca ti n g   m o r ti m e   to   th r ela y   n o d m a k es it  u s e f u f o r   tr an s m is s io n .   I n   t h s ce n ar io   c o n s id er ed ,   d ir ec t tr an s m i s s io n   is   o p ti m u m   f o r   th e   f ir s t h r ee   ca s es  o f                       an d             .   Ho w e v er ,   r ela y in g   is   p r ef er ab le  w h e n   m o r ti m is   allo ca ted   to   th r ela y   n o d e.   I n   t h i s   p ar ti cu lar   ca s t h o p ti m u m   p o w er   allo ca tio n   i s   n o n e - ze r o   f o r               an d             W also   n o tice  th at  m u t u al  i n f o r m at io n   is   ze r o   w h e         r eg ar d less   o f   t h p o w er   allo ca tio n .           Fig u r e   4 .   Mu tu a l in f o r m atio n   v er s u s       f o r   d if f er en t ti m al lo ca tio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 8   :   2 48     2 57   254   T o   s ee   th co m b in ed   ef f ec o f   ti m allo ca tio n   a n d   p o w er   allo ca tio n ,                 v er s u s       an d       is   p lo tted   in   Fig u r 5 .   T h o b s er v at io n   m ad i n   Fi g u r e   3   an d   Fig u r e   4   is   d e m o n s tr ated   i n   Fi g u r e   5   in   th e   f o r m   o f   in cr ea s ed   m u t u al  in f o r m at io n   in   t h d ir ec tio n   o f   d ec r ea s i n g       an d     .   T h is   i m p lies   th a w h e n   t h er is   h al f - d u p lex   co n s tr ai n t,  r ela y i n g   i s   n o g o o d   o p tio n   if   t h er is   g o o d   ch an n el  b et w ee n   t h s o u r ce   n o d an d   t h r ela y   n o d e.   P ar ticu lar ly ,   r ath e r   th an   i m p r o v i n g   p er f o r m a n ce ,   r elay i n g   led   to   d eg r ad atio n   in   tr an s m i s s io n   r ate  f o r   th is   p ar tic u lar   ca s e.             Fig u r 5 .   Mu tu a l in f o r m atio n   v er s u     f o r   d if f er en t ti m al lo ca tio n       I n   co n tr ar y ,   in   d if f er e n s etti n g   w h er th er is   w ea k   o r   n o   ch an n el  b et w ee n   t h s o u r ce   n o d an d   th d esti n atio n   n o d th r ela y   n o d ca n   p la y   p o s iti v r o le  i n   tr an s m i s s io n .   C ar e f u l l y   a llo ca ti n g   ti m a n d   p o w er   to   th r ela y   n o d r esu lt s   in   i m p r o v ed   tr an s m is s io n   r ate.   T h is   s itu a tio n   is   clea r l y   d e m o n s tr ated   in   Fi g u r e   w h er w ca n   s ee   th a tr an s m i s s io n   r ate s   g r ea ter   t h an   d ir ec tr an s m is s io n   r ate  ar ac h iev ab le  f o r   s o m         an d         .           Fig u r e   6 P lo t o f   m u t u al  in f o r m atio n   v er s u s       an d     .   W ea k   s o u r ce   to   d esti n atio n   ch a n n e l       T o   f u r th er   h i g h l ig h t h ef f ec o f   s o u r ce   to   d esti n a tio n   c h an n el,   T a b le  1   s h o w s   t h o p ti m u m   r eso u r ce   allo ca tio n   p o lic y   f o r   d if f er en s o u r ce   to   d esti n atio n   c h an n el  co n d itio n s .   W o b s er v e   t h at  in   t h is   s ce n ar io ,   r ela y in g   is   u s e f u l o n l y   w h en   t h s o u r ce   to   d esti n atio n   c h an n el  is   w ea k ,   i.e . ,                 an d   w h e n               .   I n   co n tr ar y ,   i m p r o v ed   s o u r ce   to   r elay   a n d   r ela y   to   d esti n a tio n   ch a n n el  co n d itio n s   m ak e s   r ela y i n g   m o r f av o r ab le.   T h is   clea r l y   illu s tr ated   in   T ab le  2   an d   T a b le  3   b el o w .   W h en   s o u r ce   to   r elay   c h an n el  SN R   in cr ea s es i n   T ab le  2 ,   th er is   m o r c h an ce s   t h at  th r ela y   b ec o m e s   u s e f u l.  Si m ilar l y ,   i n   T ab le  3 ,   im p r o v i n g   t h e   r ela y   to   d esti n atio n   ch a n n el  m ad th r ela y   n o d m o r u s ef u l f o r   in f o r m atio n   tr a n s m i s s io n .       T ab le  1 .   I llu s tr atio n   o f   t h ef f e ct  o f   r ela y   to   d esti n a ti o n   ch a n n el  o n   r ela y   u s e f u l n ess .   Go o d   r elay   to   d esti n atio n   ch a n n el  m a k e s   r ela y i n g   m o r u s e f u l f o r   tr an s m is s io n                                                                 max   1   13   0   0   0   1   1   13   1   0   0   1   1   13   2   0   0   1   1   13   3   0   0   1   1   13   4   0 . 5 6 4 1   0 . 6 4 1   1 . 0 7 6 4   1   13   5   0 . 5 6 4 1   0 . 5 8 9 7   1 . 1 5 9 9   1   13   6   0 . 5 3 8 5   0 . 5 8 9 7   1 . 2 2 0 2   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A WGN   a n d   R a yleig h   F a d in g   B eh a vio r   o f th W ir eles s   Dec o d e   . . . .   ( Mu h a mma d   Za r o l F itr i Kh o ir o l F a u z i)   255   1   13   7   0 . 5 3 8 5   0 . 5 6 4 1   1 . 2 6 3 2   T ab le  2 .   I llu s tr a tio n   o f   t h ef f e ct  o f   r ela y   to   d esti n a tio n   ch a n n el  o n   r ela y   u s e f u l n ess .     Go o d   r elay   to   d esti n atio n   ch a n n el  m a k e s   r ela y i n g   m o r u s e f u l f o r   tr an s m is s io n                                                                 max   1   13   0   0   0   1   1   13   1   0   0   1   1   1 3   2   0   0   1   1   13   3   0   0   1   1   13   4   0 . 5 6 4 1   0 . 6 4 1   1 . 0 7 6 4   1   13   5   0 . 5 6 4 1   0 . 5 8 9 7   1 . 1 5 9 9   1   13   6   0 . 5 3 8 5   0 . 5 8 9 7   1 . 2 2 0 2   1   13   7   0 . 5 3 8 5   0 . 5 6 4 1   1 . 2 6 3 2       3 . 2 .   Cha nn el  B eha v io ur  in Ra y leig h F a din g   E nv iro n m ent   I n   R a y le ig h   f ad i n g ,   SN R   f o r   th s o u r ce - to - r ela y   li n k ,   s o u r ce - to - d es tin a tio n   li n k   a n d   r elay - to - d esti n atio n   li n k   ar all  e x p o n en t iall y   d is tr ib u ted   r an d o m   v ar iab les.  He n ce ,   av er a g m u tu a i n f o r m atio n   is   co n s id er ed   f o r   ch a n n el  p er f o r m an ce   ev al u atio n .                 is   a v er ag e d   u s i n g   ( 1 3 )   o v er   m a n y   ch a n n el  o b s er v atio n s .   T y p icall y ,   i n   th i s   w o r k                 is   av er ag ed   o v er   1 0 0 0 0   o b s er v atio n s .   I n   ad d itio n ,     [         ]   [         ] ,   an d     [         ]   ar s et  as 1 3 ,   5 ,   an d   1 1 ,   r esp ec tiv el y .   Fig u r e   7   s h o w s   t h a v er ag m u tu al   in f o r m a tio n   v er s u s     .   A   g e n er al  o b s er v ati o n   ca n   b m ad b y   co m p ar i n g   F ig u r e   7   w it h   Fi g u r e   3 .   C lear ly ,   p er f o r m a n ce   o f   th ch a n n el  in   f ad in g   r eg i m es   is   less   t h an   t h at  i n   th A W GN   ca s e,   as  p r ed icted   b y   ( 2 3 ) .   W also   n o tice   f r o m   Fig u r e   7   t h at,   s i m ilar   to   A W G N,   d if f er en t   p o w er   allo ca tio n   p o licies  a f f ec c h a n n el  b e h av io r .   Mo s o f   t h ti m e,   d ir ec tr an s m is s io n   i s   ad v an ta g eo u s   o v er   r ela y in g .   T h o n l y   ca s w h e n   r ela y i n g   p er f o r m a n ce   o u tp er f o r m ed   d ir ec tr a n s m i s s io n   i s   a g ain   w h en   8 0 o f   th tr an s m is s io n   p o w er   i s   allo ca ted   to   th r ela y   n o d e.   I n ter e s tin g l y ,   th o p ti m u m   ti m allo ca tio n   to   m a x i m ize   m u tu al  i n f o r m atio n   is   ap p r o x i m atel y         ,   s i m ilar   to   th A W GN   ca s e.           Fig u r e   7 .   Av er ag m u t u al  i n f o r m atio n   v er s u s       f o r   d if f er en t p o w er   allo ca tio n       I n   Fig u r e   8 ,   th   [             ]   is   p lo tted   ag ain s     f o r   d if f er e n ti m allo ca tio n s .   R e s u l ts   ag a in   co n f ir m s   th d eg r ad atio n   i n   ch a n n e p er f o r m a n ce   d u to   f ad in g .   A ls o ,   clea r ly   n o ticed   th at  allo ca ti n g   m o r ti m f o r   t h e   r ela y   n o d m a k es it  u s e f u l f o r   tr an s m is s io n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  10 ,   No .   1 A p r il   2 0 1 8   :   2 48     2 57   256       Fig u r e   8 .   Av er ag m u t u al  i n f o r m atio n   v er s u s       f o r   d if f er en t p o w er   allo ca tio n       I n   li g h t   o f   all   th e s r es u lt s   w e   ca n   m ak e   an   i m p o r tan t   co n cl u s io n   w it h   r eg ar d   to   r ela y in g   in   ce ll u lar   s y s te m s .   T h d ep lo y m e n o f   m u ltip le  r ela y   n o d es  w i th in   t h ce ll  co v er ag ar ea   ca n   i n d ee d   b ef f ec ti v i n   i m p r o v i n g   t h a v er ag t h r o u g h p u f r o m   m o b ile  u s er s   to   th b ase  s tatio n ,   esp ec iall y   f o r   ed g u s er s .   W h e n   o n e   o f   th e s b atter y - o p er ated ,   p o w er   co n s tr ai n t   m o b ile  u s er s   is   tr an s m itt in g   to   t h b ase - s ta ti o n   th p r ese n ce   o f   a   f i x ed   r ela y   n o d es  r es u lt s   i n   h ig h er   tr a n s m i s s io n   r ate.   Ho w e v er ,   th e   o p p o s ite  is   n o n ec ess ar y   tr u e.   B ase  s tatio n s   h a v h ig h er   tr an s m is s io n   p o w er   an d   t h er ef o r e,   d ir ec t tr an s m is s io n   t h p r ef er r ed   m o d o f   tr an s m i s s io n   in   th is   ca s e.       4.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   s tu d ied   th ef f ec o f   ti m al lo ca tio n   an d   p o w er   allo ca tio n   o n   t h p er f o r m a n ce   o f   th 3 - n o d d ec o d e - an d - f o r w ar d   c h an n el.   Ma th e m atica m o d els   w er d er iv ed   f o r   th c h a n n el  w h er m u t u al   in f o r m ati o n   w as   u s ed   f o r   p er f o r m a n ce   m ea s u r e m en t.   T h r ela y   n o d is   h al f - d u p lex   co n s tr ain t.  T h er is   also   a   to tal  tr an s m i s s io n   p o w er   co n s tr ain t   o n   t h s o u r ce   a n d   r ela y   n o d es.  Der iv ed   m o d el   co n s id er ed   b o th   t h e   A W GN  a n d   th R a y lei g h   f ad i n g   s ce n ar io s .   N u m er ical  r es u l t s   s h o w ed   th at  r ela y i n g   b ec o m es  m o r u s ef u a s   m o r e   r eso u r ce   ar allo ca ted   to   th r ela y   n o d e.   I t is co n cl u d ed   th at,   w i th   th e   h al f - d u p le x   co n s tr ai n   o n   t h r ela y ,   d ir ec tr an s m i s s io n   is   p r ef er r ed   u n les s   s o u r ce   to   d esti n atio n   ch an n el  is   m u ch   w o r s th a n   th s o u r ce   to   r elay   an d   r ela y   to   d esti n atio n   c h a n n els.   A p p lied   to   t h ce ll u lar   s y s te m s ,   r ela y i n g   is   m o r b e n e f icial  to   th e   b atter y   o p er ated   m o b ile  n o d es si tti n g   at  ce ll e d g es o r   w it h o u t lin e - of - s ite  t h a n   to   b ase  s tatio n s .       ACK NO WL E D G E M E NT   T h is   w o r k   is   s u p p o r te d   b y   th e   R esear ch   I n itia tiv Gr a n Sch e m ( R I GS)   o f f er ed   by   th I n t er n atio n a l   I s la m ic  U n i v er s it y   Ma la y s ia  ( I I UM )   u n d er   p r o j ec t n u m b er   R I GS1 5 - 154 - 0154.       RE F E R E NC E S   [1 ]   Z.   Din g ,   e t   a l . ,   P o w e A ll o c a ti o n   S trate g ies   in   En e rg y   Ha r v e stin g   W irele s Co o p e ra ti v e   Ne tw o rk s,”  IEE T r a n s .   W ire l.   Co mm u n . ,   v o l /i ss u e :   13 ( 2 ) ,   p p .   8 4 6 8 6 0 ,   2 0 1 4 .   [2 ]   Y .   G u   a n d   S .   A ïs sa ,   RF - Ba s e d   En e rg y   Ha r v e stin g   in   De c o d e - a n d - F o rw a rd   Re la y in g   S y ste m s:  Er g o d ic  a n d   Ou tag e   Ca p a c it ies ,   IEE T ra n s.  W ire l.   Co mm u n . ,   v o l /i ss u e :   14 ( 11 ) ,   p p .   6 4 2 5 6 4 3 4 ,   2 0 1 5 .   [3 ]   O.  Oz e l,   e a l. ,   F u n d a m e n tal  li m it o f   e n e rg y   h a rv e stin g   c o m m u n ica ti o n s,”  IEE Co mm u n .   M a g . ,   v o l /i ss u e :   53 ( 4 ) p p .   1 2 6 1 3 2 ,   2 0 1 5 .   [4 ]   N.  M a rc h e n k o ,   e a l. ,   A n   Ex p e rim e n tal  S tu d y   o f   S e le c ti v e   Co o p e ra ti v e   Re la y in g   in   In d u strial  W irele ss   S e n so r   Ne tw o rk s,”  I EE T ra n s .   In d .   I n fo rm . ,   v o l /i ss u e :   10 ( 3 ) ,   p p .   1 8 0 6 1 8 1 6 ,   2 0 1 4 .   [5 ]   K.  K.  P a n d e y ,   e a l. ,   P e rf o rm a n c e   a n a l y sis  o f   c o o p e ra ti v e   c o m m u n ica ti o n   in   w irele ss   se n so r   n e tw o rk ,   in   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   A d v a n c e s in   C o mp u ti n g ,   C o mm u n ica t io n a n d   In fo rm a t ics ,   p p .   2 0 2 1 2 0 2 6 2 0 1 6 .   [6 ]   T ra n s m is sio n   o f   In f o rm a ti o n   in   a   T - ter m in a Disc re te M e m o r y l e s s Ch a n n e l ,”   U n iv e rsity   o f   Ca li f o r n ia,  1 9 6 8 .   [7 ]   M .   Iw a n o w ,   e a l. ,   S tu d y   o n   S o u rc e - Re la y   Co o p e ra ti o n   f o th e   Ou tag e - c o n stra in e d   Re la y   Ch a n n e l,   in   W S A   2 0 1 6 ,   2 0 th   I n ter n a ti o n a I T G W o r k sh o p   o n   S ma rt   An te n n a s ,   p p .   1 7 2 0 1 6 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       A WGN   a n d   R a yleig h   F a d in g   B eh a vio r   o f th W ir eles s   Dec o d e   . . . .   ( Mu h a mma d   Za r o l F itr i Kh o ir o l F a u z i)   257   [8 ]   Z.   Ch e n ,   e a l . ,   Co o p e ra ti o n   i n   5 G   He tero g e n e o u Ne tw o rk in g Re la y   S c h e m e   Co m b in a ti o n   a n d   Re so u rc e   A ll o c a ti o n ,   IEE T ra n s.  Co mm u n . ,   v o l /i ss u e :   64 ( 8 ) ,   p p .   3 4 3 0 3 4 4 3 ,   2 0 1 6 .   [9 ]   S .   Ka h v e c i ,   S o m e   c o o p e ra ti v e   re la y in g   tec h n iq u e f o w irele ss   c o m m u n ica ti o n   s y ste m s,”   in   2 2 n d   S ig n a l   Pro c e ss in g   a n d   Co mm u n ica ti o n s   Ap p li c a ti o n s C o n fer e n c e   ( S IU) ,   p p .   1 6 9 0 1 6 9 3 2 0 1 4 .   [1 0 ]   E.   M .   A .   El sh e ik h ,   W ir e les D& F   re la y   c h a n n e ls:  ti m e   a ll o c a ti o n   stra teg ies   f o c o o p e ra ti o n   a n d   o p ti m u m   o p e ra ti o n ,   Un iv e rsity   Co ll e g e   Lo n d o n ,   L o n d o n - UK ,   2 0 1 0 .   [1 1 ]   E.   M .   El s h e ik h   a n d   K K.  W o n g ,   Op ti m izin g   T i m e   a n d   P o w e A l lo c a ti o n   f o Co o p e ra ti o n   Div e rsity   in   a   De c o d e - a n d - F o rw a rd   T h re e - No d e   Re la y   Ch a n n e l,   J CM ,   v o l/ iss u e :   3 ( 2 ) ,   p p .   4 3 5 2 ,   2 0 0 8 .   [1 2 ]   T .   P .   Do   a n d   Y.  H.  Kim ,   Ou tag e - Op ti m a P o w e a n d   T i m e   A ll o c a ti o n   f o Ra te - Aw a r e   Tw o - W a y   R e la y in g   W it h   a   De c o d e - a n d - F o rw a rd   P r o to c o l,   I EE T ra n s.  Ve h .   T e c h n o l . ,   v o l /i ss u e :   65 ( 12 ) ,   p p .   9 6 7 3 9 6 8 6 ,   2 0 1 6 .   [1 3 ]   M u h a m m a d   Z .   F .   K .   F .   a n d   El sh e ik h   M .   A .   E . ,   T h e   I m p a c o T i m e   a n d   P o w e A ll o c a ti o n   o n   t h e   P e rf o rm a n c e   o f   th e   T h re e - No d e   De c o d e   a n d - F o r w a rd   R e la y   Ch a n n e l,   p re se n ted   a th e   2 0 1 7   IEE 4 th   I n ter n a t io n a Co n fer e n c e   o n   S ma rt I n stru me n t a ti o n ,   M e a su re me n a n d   A p p li c a ti o n s ( ICS IM 2 0 1 7 ),   P u tra j a y a ,   M a la y sia ,   2 0 1 7 .   [1 4 ]   Z.   Ya n g   a n d   A .   H M a d se n ,   Ro u ti n g   a n d   P o w e A ll o c a ti o n   in   A s y n c h ro n o u G a u ss ian   M u lt ip le - R e la y   Ch a n n e ls,   EURA S IP  J .   W ire l.   Co mm u n .   Ne t w. ,   v o l /i ss u e :   2 0 0 6 ( 1 ) p p .   0 5 6 9 1 4 ,   2 0 0 6 .   [1 5 ]   A .   M .   Wy g li n sk i,   e a l .,  Co g n it i v e   ra d io   c o m m u n ica ti o n a n d   n e t w o rk s:  p rin c ip les   a n d   p ra c ti c e ,”   Bu rli n g to n ,   M A A c a d e m ic P re ss ,   2 0 1 0 .   [1 6 ]   A.   G ro v e r   a n d   N.   G ro v e r,   O n   li m it o f   W irele ss   Co m m u n ica ti o n i n   a   F a d i n g   En v ir o n m e n t:   a   G e n e ra P a ra m e teriz a ti o n   Qu a n ti fy in g   P e rf o r m a n c e   in   F a d in g   Ch a n n e l ,”   In d o n e si a n   J o u r n a o El e c trica En g i n e e rin g   a n d   In fo rm a t ics   ( IJ EE I) v o l/ issu e 2 ( 3 ),   pp.   1 2 5 - 1 3 1 2 0 1 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.