I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   22 ,   N o .   2 M a y   2021,   pp .   9 1 9 ~ 9 26   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 22 .i 2 . pp 919 - 926             919       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   E x p l o i t i n g   n o n - o r t h o g o n a l   m u l t i p l e   a c c e ss   i n   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       S an H o o n   Le e ,   S o o   Y o u n S h i n   D e pa r t m e n t   o f   I T   C o n v e r g e nc e   E ng i ne e r i ng ,   K um o N a t i o na l   I ns t i t ut e   o f   T e c hno l o gy ,   S o ut K o r e a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e Oc t   22 ,   2020   R e v i s e M a 24,   20 21   A c c e pt e M a r   30,   202 1       T hi s   pa p e r   p r o po s e s   a up l i n no n - o r t ho go na l   m ul t i pl e   a c c e s s   ( N O M A )   s y s t e m   w i t d e v i c e - to - de v i c e   ( D 2D )   c o m m uni c a t i o n,   e na b l i ng   N O M A   us e r s   t o   c om m uni c a t e   w i t o t he r   u s e r s / de v i c e s   us i ng   D 2D   c o m m uni c a t i o t o   i m pr o v e   t he   s y s t e m   c a pa c i t y .   I t he   N O M A - D 2D   s y s t e m ,   t w o   c e l l ul a r   us e r s   c om m uni c a t e d   w i t t h e   B S   us i ng   up l i nk  N O M A ,   a nd  t w o   c e l l ul a r   u s e r s   s i m u l t a ne o us l y   c o m m uni c a t e w i t h   t he   D 2D   u s e r s   us i ng   do w nl i n N O M A .   C l o s e d - f o r m   s o l ut i o ns   f o r   t he   e r g o di c   s um   c a pa c i t y   o f   t he   pr o po s e s y s t e m   a r e   d e r i v e a na l y t i c a l l y .   T he   a na l y t i c a l   r e s ul t s   a r e   v a l i da t e v i a   s i m ul a t i o ns   a nd  t he y   a r e   c o m pa r e w i t t h e   r e s u l t s   o bt a i ne f r o m   c o nv e nt i o na l   s c he m e s .   T he   c o m pa r i s o s ho w s   t ha t ,   i s c e na r i o s   w he r e   e f f i c i e nt   i n t e r f e r e nc e   c a n c e l l a t i o c a be   a c hi e v e d ,   t he   pr o po s e N O M A   s y s t e m   w i t h   t he   D 2D   m o de l   c a a c h i e v e   h i g he r   c a pa c i t y   g a i ns   t h a c o nv e nt i o na l   b e nc hm a r k   s c he m e s .   W he ρ= 20  dB ,   N O M A - D 2D   a c hi e v e s   c a pa c i t y   g a i ns   o f   192. 2 %   a nd  157 . 5 %   o v e r   t he   c o nv e nt i o na l   O M A   a nd  t he   t i m e - s h a r i ng - ba s e N O M A ,   r e s pe c t i v e l y .   Ke y w or ds :   D e v i c e - to - de v i c e     E r go di c   s um   c a p a c i t y   N o n - o r t h o go n a l   m u l t i pl e   a c c e s s     S uc c e s s i ve   i nt e r f e r e n c e   c a n c e l l a t i o n     U pl i n k   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   S oo   Y o un S h i n   W i r e l e s s   a nd  E m e r g i n g   N e t w o r S y s t e m   (W E N S L a b o r a t o ry   D e pa rt m e n t   o f   IT   Co n v e r ge n c e   E ngi n e e r i n g   K um o N a t i o na l   I n s t i t u t e   o f   T e c hn o l o g y G um i ,   S o ut h   K o r e a ,   3971 1   E m a i l :   w dr a go n @ kum o h . a c . k r       1.   I N TR O D U C TI O N     O w i n t o   t h e   r e c e n t   f o c us   o n   t h e   de s i g n   o f   n e xt - ge n e ra t i o n   w i r e l e s s   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m s   a n t h e   pur s u i t   t o   a c h i e v e   h i g s pe c t ra l   e f f i c i e n c y   i n   s uc h   s y s t e m s ,   n o n - o rt h o go n a l   m u l t i pl e   a c c e s s   (N O M A h a s   a t t ra c t e s i g n i f i c a nt   r e s e a r c h   i nt e r e s t   [1 ] - [ 7] .   A c c o r di ng   t o   t h e   N O M A   pri n c i pl e ,   m u l t i pl e   us e r s   c a n   c o m m uni c a t e   o ve r   t h e   s a m e   r e s o ur c e   b l o c ( RB ),   w h i c h   c a n   b e   a   t i m e   s l o t ,   a   f r e que n c y   s ubc a rr i e r ,   o r   a   s c r a m b l i n c o de   de pe n di n g   o t h e   c o n t e xt .   T hi s   s h a ri n p r o c e s s   s i gn i f i c a nt l y   e n ha n c e s   t h e   s pe c t ra l   e ff i c i e n c y   of   t h e   s y s t e m   [ 8 ] - [ 13 ].   A m o n t h e   a v a i l a b l e   v a r i a nt s   o f   t h e   N O M A   pr i n c i p l e ,   po w e r   do m a i n   N O M A   (P D - N O M A h a s   ga i n e m uc h   r e s e a r c h   i nt e r e s t   r e c e n t l y .   In  P D - N O M A ,   m u l t i p l e   us e r s   ( i n   a   us e r   p a i r)  s h a r e   t h e   s a m e   R B .   S i g n a l   s e pa ra t i o n   i s   pe r f o r m e i t h e   po w e r   do m a i n ,   b y   s upe r i m po s i n g   t h e   s i g n a l s   o f   t h e   us e r s   a r e   s upe r i m po s e a n a l l o c a t i n g   di f f e r e n t   po w e r   l e v e l s   t o   t h e   s i gna l s   a s s o c i a t e t o   e a c h   s e t   o f   pa i r e us e r s   [1 1 ] [ 14 ] [ 1 5].   T o   r e c o ve r   t h e   s i g n a l   a t   t h e   r e c e i v e r ’s   e n d,   e f f i c i e n t   i n t e r f e r e n c e   c a n c e l l a t i o n   t e c hn i q ue s ,   s uc h   a s   s uc c e s s i ve   i n t e r f e r e n c e   c a n c e l l a t i o n   (S IC) ,   a r e   us e t o   t h e   hi g h e r   c ha nn e l   g a i n   us e r ,   w hi l e   di r e c t   s i g na l   r e c ov e r y   i s   a ppl i e t o   t h e   l o w e r   c ha nn e l   ga i n   us e r   [10] .   It   ha s   b e e n   r e po r t e i n   t h e   l i t e ra t u r e   t ha t ,   t hr o ug ef f i c i e n t   us e r   p a i ri n a n po w e r   a l l o c a t i o n,   N O M A   c a n   a c hi e v e   h i g h e r   c a p a c i t y   ga i n s   c o m pa r e t o   c o n v e n t i o n a l   O M A   s c h e m e s   [ 16].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   2 M a y   202 1   :     919   -   92 6   920   T h e   i nt e gra t i o n   o f   N O M A   w i t h   o t h e r   t e c hn o l o gi e s ,   w i t t he   a i m   o f   f ur t h e r   i n c r e a s i n t h e   s pe c t ra l   e ff i c i e n c y   o s y s t e m s ,   h a s   b e e n   a   po pul a r   t o pi c   a m o n r e s e a r c h e r s .   A m o n t h e   l e a di n t e c hn o l o gi e s   fo r   i n t e g r a t i o n   w i t h   P D - N O M A ,   de v i c e - to - d e v i c e   (D 2D c o m m u n i c a t i o n   i s   a   pa rt i c ul a r l y   pr o m i s i ng  t e c hn i q ue   [17 ] - [ 19] .   D 2D   c o m m u n i c a t i o i s   c o n s i de r e t o   ha v e   po t e nt i a l   a pp l i c a t i o n s   i n   t h e   f i f t h   ge n e r a t i o n   (5G )   t o   f ur t h e r   i m p r o v e   t h e   a s s oc i a t e s pe c t r a l   e f f i c i e n c y .   D 2D   c om m u ni c a t i o n   e na b l e s   l ow - p ow e r   t r a n s m i s s i o n   of  pr o xi m i t y   s e r v i c e s   t h us   i m p r o v i n e n e r gy   e ff i c i e n c y ;   i t   a l s o   a l l o w s   t h e   f r e que n c i e s   of   c e l l ul a r   n e t w o r ks   t o   be   r e us e d.   M o r e o ve r ,   D 2D   c o m m u ni c a t i o n   m a y   a l s o   f a c i l i t a t e   n e w   t y p e s   of   pe e r - to - pe e r   (P 2P s e r v i c e s .   F urt h e rm o r e ,   D 2D   c o m m u ni c a t i o c a n   b e   e xt e n de d   r e s e a r c h   i n   c o m b i na t i o n   w i t c o gn i t i v e   ra di o   t ha t   i s   b e i n g   s t udi e r e c e n t l y   [20 ] - [ 22] .   I n   s o m e   w o r ks   r e l a t e t o   P D - N O M A   w i t h   D 2D ,   D 2D - a s s i s t e P D - N O M A   r e l a y   s c h e m e s   w e r e   pr o po s e t o   i m pr o v e   t h e   s i g na l - to - i n t e r f e r e nc e   pl us   n o i s e   r a t i o   (S IN R of   l ow   c h a nn e l   g a i us e r s   i N O M A ,   w hi l e   s i m ul t a n e o us l y   e n a b l i n D 2D   c o m m uni c a t i o n.   T h e   m a i c o n t r i b ut i o n s   o f   t h e   c u rr e n t   s t udy   a r e   s um m a r i z e a s   f o l l ow s :   T h e   r e m a i nde o f   t h e   pa pe i s   o r ga ni z e a s   f o l l ow s .   S e c t i o n   2   pr e s e n t s   t h e   a   m o de l   o f   t h e   s y s t e m   b e i n c o n s i de r e d,   t h e   t r a n s m i s s i o pr o t o c o l ,   a n t h e   s i g na l - to - n o i s e   r a t i o s   (S N R s )   r e c e i v e d.   A   de t a i l e e r go di c   c a pa c i t y   a na l y s i s   i s   pr e s e n t e i S e c t i o 3   a n S e c t i o n   4   p r o v i de s   t h e   s i m u l a t i o r e s ul t s   a nd  r e l a t e d   di s c us s i o n s .   F i na l l y ,   S e c t i o n   5   c o n c l u de s   t h e   p a pe r .       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   T h i s   s e c t i o p r e s e n t s   a   m o de l   o f   t h e   s y s t e m   b e i n c o ns i de r e a n e xp l a i n s   t h e   t r a n s m i s s i o n   pr o t o c o l .   a)   T h e   upl i nk  N O M A   s y s t e m   i s   i n v e s t i ga t e d,   w h e r e   o n e   of   t h e   t w o   N O M A   us e r s   s i m ul t a n e o us l y   c o m m uni c a t e s   w i t h   m u l t i pl e   o t h e r   us e r s / de v i c e s   us i n g   D 2D   c o m m uni c a t i o n .   b)   T h e   e r go di c   s um   c a pa c i t y   of   t h e   s y s t e m   i s   a n a l y z e a na l y t i c a l l y ,   v a l i da t e v i a   s i m ul a t i o n s ,   a n d   c o m pa r e t o   t ha t   o f   c o n v e n t i o na l   O M A   a n d   t i m e - s h a ri n g   N O M A   s y s t e m s .   c)   T h e   pr o po s e m o de l   i s   d e m o n s t r a t e t o   a c h i e v e   h i g h e r   c a pa c i t y   ga i n s   t h a n   t h e   O M A   a nd  t i m e - s ha ri n g   N O M A   s c h e m e s ,   u nde s c e na r i o s   w h e r e   e f f i c i e n t   i n t e r f e r e n c e   c a n c e l l a t i o n   c a b e   e n s u r e d .     2. 1 .       S ys t e m   m o d e l   F i gu r e   de pi c t s   a   m o de l   o f   t h e   s i n g l e - c e l l   upl i nk  t ra n s m i s s i o n   s y s t e m   c o n s i s t i n o f   a   b a s e   s t a t i o (B S ),   t w o   c e l l ul a us e r s   ( 1 2 ),   a nd  D 2D   us e r s .   1   i s   l o c a t e a t   t h e   c e nt e o f   t h e   c e l l ,   a n d   2   i s   l o c a t e a t   t h e   e dge   o f   t h e   c e l l .   F u rt h e r ,   t h e   D 2D   us e r s   a r e   l o c a t e v e r y   c l o s e   t o   1   a nd  2 .   E a c n o de   i s   e qui ppe w i t h   a   s i n g l e   a nt e nna .   T h e   c ha nn e l   c o e ff i c i e n t s   f o r   t h e   l i n ks   1 B S ,   2 B S ,   1 1 ,   a nd   2 2   a r e   i n de pe nde nt   R a y l e i gh   f l a t   f a d i n v a ri a b l e s   w i t h   c h a nn e l   c o e ff i c i e n t s   1 ( 0 , 1 = 1 ) 2 ( 0 , 2 = 2 ) 1 ( 0 , 1 = 1 )   a nd  2 ( 0 , 2 = 2 )   r e s pe c t i v e l y ,   w h e r e   { 1 , 2 , , }   i s   t h e   pa t l o s s   e xpo n e nt ,   a n d     de n o t e s   di s t a n c e .   M o r e o ve r ,   a s   1 < 2   a n d   11 < < 1 < 1 ,   i t   i s   e xpe c t e t ha t   | 1 | 2 > | 2 | 2   a n | 11 | 2 > > | 1 | 2 > | 1 | 2 .   F u r t h e rm o r e ,   1 = 2   a nd   | 1 | 2 = | 2 | 2   a r e   a s s um e f o r   s i m p l i c i t y   of   t h e   a rgu m e nt .     2. 2 .       T r an s m i s s i o n   p r o to c o l   an d   r e c e i v e d   SNRs   2. 2 . 1 .   T r an s m i s s i o n   p r o t o c o l   A s   s h o w n   i F i g u r e   1,   t h e   c e l l ul a us e r s   ( 1 2 t r a n s m i t   s i g na l s   t o   t h e   B S   us i n g   t h e   upl i n k   N O M A   pri n c i p l e .   M o r e o v e r ,   w h e n   c e l l ul a us e r s   t r a n s m i t   s i g na l s   t o   t h e   B S ,   t h e y   s i m ul t a n e o us l y   s e n t h e   l ow   pow e r   m e s s a ge   s i g n a l s   t o   t h e   m o r e   c l o s e l y   l o c a t e D 2D   u s e r s   us i ng  t h e   do w n l i nk  N O M A   p r i n c i pl e .   P e r f e c t   s uc c e s s i ve   i n t e r f e r e n c e   c a n c e l l a t i o n   (S IC f o r   N O M A   s i gna l s   i s   a s s um e n o t   o n l y   a t   t h e   B S   b ut   a l s o   fo r   t h e   D 2D   us e r s .   T h e   t ra n s m i s s i o p r o t o c o l   i s   p r e s e n t e i de t a i l   a s   f o l l ow s .     1   t ra n s m i t s   a   s upe r i m po s e c o m po s i t e   s i gna l   1 = 1 1 + = 1 1 1   t o   t h e   B S   a nd  t 1 .   S i m ul t a n e o us l y ,   2   t ra n s m i t s   a   s u pe ri m po s e c o m po s i t e   s i gna l   2 = 2 2 + = 1 2 2 w h e r e   t h e   f i r s t   a n s e c o n t e r m s   r e p r e s e n t   t h e   2 B S   a n 2 2   m e s s a ge   s i gna l s ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   pa r a m e t e r s   1 2 1 ,   a n d   2   a r e   t h e   po w e r   a l l o c a t i o c o e ff i c i e n t s   f o r   s y m bo l s ,   w h e r e   1 > 2 1 = 2 > > 11 = 21 1   a nd   2   a r e   po w e r   a l l o c a t i o n   f a c t o r s   f o r   t h e   m e s s a ge   s i g n a l s   f r o m   1   a n 2   t o   t h e   B S ,   r e s pe c t i v e l y .   M o r e ov e r ,   t h e   po w e r   a l l o c a t i o f a c t o rs   f o r   t h e   D 2D   us e r s   a r e   1   a nd   2   f o r   1   1   a n d   2   2 ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e i v a l ue s   a r e   v e r y   s m a l l   b e c a us e   of  t h e   f o l l ow i n g   f a c t o r s :   ( a t h e   v e r y   s m a l l   di s t a n c e s   b e t w e e n   t h e   c e l l ul a r   us e r s   a n t h e   D 2D   us e r s ,   (b s m a l l   da t a   r a t e   r e qui r e m e nt s   of   t h e   D 2D   us e r s ,   a n (c t h e   f a c t   t ha t   l a r ge r   v a l ue s   o f   1   a nd  2   w o ul c a us e   i nt e r f e r e n c e   f o r   t h e   c e l l ul a us e r s   a n d   t h e   B S .   F u r t h e r m o r e ,   i t   i s   a s s um e d   t ha t   1   a n d   2   c o o pe r a t e   w i t e a c o t h e t o   a dj us t   t h e   po w e r   a l l o c a t i o f a c t o r s   f o r   t h e i r   s i g na l s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E x p l oi t i ng   no n - or t ho gonal   m u l t i pl e   a c c e s s   i d e v i c e - to - de v i c e   c om m uni c at i on   ( Sang  H oo L e e )   921       F i gu r e   1 .   S y s t e m   m o de l       2. 2 . 2 .   R e c e i v e d   S N R s   T h e   t e rm   c o rr e s po n di n t o   t h e   S N R   r e c e i ve f r o m   a   D 2D   u s e r   a t   t h e   B S   c a n   b e   i gn o r e b e c a us e   i t s   v a l ue   i s   n e gl i gi b l e .   T h i s   i s   b e c a us e   t h e   pow e r   a l l o c a t i o n   f a c t o r s   fo r   D 2D   us e r s   a r e   v e r y   s m a l l .   A f t e r   r e c e i v i n g   t h e   s upe ri m po s e s i gna l s ,   t h e   B S   f i r s t   de c o de s   t h e   hi g h e r   p ow e r   s i g n a l   1   f r o m   U E 1   by   t r e a t i n g   t h e   l o w e r   pow e r   s i g na l   2   o f   U E a s   n o i s e .   S ub s e que n t l y ,   t h e   B S   pe r f orm s   S IC   t o   de c o de   t h e   s i g na l   2 .   T h us ,   t h e   S IN R s   r e c e i ve fo r   t h e   s i g na l s   1   a n d   2   a t   t h e   B S   a r e   r e s pe c t i v e l y   d e n o t e by :     1 = 1 | 1 | 2 2 | 2 | 2 + 1   (1)     2 = 2 | 2 | 2   (2)     w h e r e   2 .   M e a n w hi l e ,   w h e 1   r e c e i ve s   t h e   s upe r i m po s e s i g n a l ,   i t   pe r f orm s   S IC   t o   o b t a i n   t h e   s i g na l   1 .   T h e   t e rm   c o rr e s po n d i n g   t o   t h e   s i g na l   t r a n s m i t t e f r o m   2   t o   t h e   D 2D   us e i s   a s s um e t o   b e   n e gl i gi b l e   d ue   t o   c h a nn e l   a t t e n u a t i o n.   T h e r e f o r e ,   t h e   S IN R   r e c e i ve fo r   t h e   s i g na l   1   a t   1   i s   g i v e n   b y :     1 = 1 | 1 | 2 1 = 1 1 | 1 | 2 + 1   (3)     L i k e w i s e ,   t h e   S IN R   r e c e i v e f o r   t h e   s i g na l   2   a t   2   i s   gi v e by :     2 = 2 | 2 | 2 1 = 1 2 | 2 | 2 + 1   (4)       3.   ER G O D I C   C A P A C I TY   A N A L Y S I S   T h i s   s e c t i o n   i n v e s t i ga t e s   t h e   a c h i e v a b l e   c a pa c i t y   of   i n d i v i du a l   s i g n a l ,   a n d   t h e n   c o m put e s   t h e   o v e r a l l   e r go di c   s um   c a p a c i t y   of   t h e   s y s t e m   [23].       3. 1 .    Er go d i c   c ap ac i ty   o   U s i n (1) ,   t h e   a c h i e v a b l e   c a pa c i t y   a s s oc i a t e t o   t h e   s i g na l   1 ,   i s   gi v e by :     1 = l o g 2 ( 1 + 1 )   (5)     L e t   1 = 1 | 1 | 2 2 | 2 | 2 + 1 .   A s   i (6) ,   t h e   c um ul a t i v e   di s t r i b ut i o n   f u n c t i o (CD F o f   1 1 ( )   c a n   b e   w r i t t e a s   fo l l ow s .     1 ( ) = 1 ( 1 1 1 1 + 2 2 ) 1 1   (6)     U s i n t h e   i de n t i t y   0 l o g 2 ( 1 + ) ( )    = 1 ln2 0 1  ( ) 1 +    ,   t h e   e r go di c   c a p a c i t y   (E C)   ̅ 1   of  1   i s   c o m put e a s   i n   ( 7).     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   2 M a y   202 1   :     919   -   92 6   922   ̅ 1 = 1 ln2 0 1 1 + ( 1 1 1 1 + 2 2 ) 1 1      (7)     U s i n g    ( ) =    , < 0 ,   w h e r e   E i   r e p r e s e n t s   t h e   e xpo n e n t i a l   i nt e g r a l   f unc t i o n   [24]   e qua t i o (3. 352 . 4) ,   t h e   e r go di c   c a pa c i t y   ̅ 1   i s   c o m put e a s   f o l l ow s .       ̅ 1 = 1 ln2 ( 1 2 2 1 1 ) { 1 1 1    ( 1 1 1 )   1 2 2    ( 1 2 2 ) } = 1 ln2 ( 1 ) { 1    ( 1 )   1    ( 1 ) }   (8)     w h e r e   = 1 1 ,   a nd  = 2 2     3. 2 .      E r go d i c   c ap a c i t o   U s i n (2) ,   t h e   a c h i e v a b l e   c a pa c i t y   a s s oc i a t e t o   t h e   s i g na l   2   i s   gi v e n   by :       2 = l o g 2 ( 1 + 2 )   (9)     L e t   2 = 2 = 2 | 2 | 2 T h e   CD F   o f   2 2 ( )   c a b e   w r i t t e a s   f o l l ow s       2 ( ) = 1 2 2   (10)     S i m i l a t o   t h e   c a l c ul a t i o o f   ̅ 1 ̅ 2   c a b e   c o m put e a s   f o l l o w s .         ̅ 2 = 1 ln2 0 1 1 + 2 2    (11)       U s i n  ( ) =    , < 0 ̅ 2   of  2   i s   c o m put e a s   f o l l ow s .       ̅ 2 =   1 ln2 { 1 2 2    ( 1 2 2 ) } =   1 ln2 { 1    ( 1 ) }   (12)     w h e r e   = 2 2 ,   e xa c t l y   a s   de f i n e e a r l i e i t h e   c a s e   o f   t h e   U E 1   e r go di c   c a pa c i t y .     3. 3 .      E r go d i c   c ap a c i t o    U s i n (3) ,   t h e   a c h i e v a b l e   c a pa c i t y   a s s oc i a t e t o   t h e   s i g na l   11   i s   gi v e n   by :       11 = l o g 2 ( 1 + 11 )   (13)     L e t   11 = 11 = 11 | 11 | 2 .   T h e   CD F   o f   11 11 ( )   c a b e   w r i t t e a s   f o l l ow s .       11 ( ) = 1 11 11   (14)     S i m i l a t o   (7 a n d   (8) ,   t h e   e rgo di c   c a pa c i t y   ̅ 11   of  11   c a n   b e   c o m put e a s   f o l l ow s .     ̅ 11 = 1 ln2 0 1 1 + 11 11  =   1 ln2 { 1 11 11    ( 1 11 11 ) }   (15)     =   1 l n 2 { 1    ( 1 ) }     w h e r e   = 11 11 .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E x p l oi t i ng   no n - or t ho gonal   m u l t i pl e   a c c e s s   i d e v i c e - to - de v i c e   c om m uni c at i on   ( Sang  H oo L e e )   923   3. 4 .      E r go d i c   c ap a c i t o    U s i n (4) ,   t h e   a c h i e v a b l e   c a pa c i t y   a s s oc i a t e t o   t h e   s i g na l   12   i s   gi v e n   by :       12 = l o g 2 ( 1 + 12 )   (16)     L e t   12 = 12 | 12 | 2 11 | 12 | 2 + 1   c a n   b e   w r i t t e n   a s       12 ( ) = 1 ( 12 11 ) 12   (17)     A c c o r di n t o   [25] ,   i t   i s   qui t e   di f f i c ul t   t o   o b t a i a   c l o s e d - fo rm   s o l ut i o n   f o r   f un c t i o n s   s uc h   a s   12 ( ) .   H e n c e ,   by   a ppl y i n g   a   h i g S N R   a pp r o xi m a t i o n   ( ),   12   c a b e   a pp r o xi m a t e a s   12 = 12 11 .   T h e   e r go di c   c a p a c i t y   of   12   i s       ̅ 12 = l o g 2 ( 1 + 12 11 )   (18)     3. 5 .       C o n v e n ti o n al   m u l ti p l e   a c c e s s   F o r   c o m pa r i s o n   w i t p r o po s e s c h e m e ,   a n   O M A   s c h e m e   a n d   a   t i m e - s ha r i ng  b a s e N O M A   a r e   de v i s e a s   b e n c h m a r ks .   F i r s t ,   a n   O M A   s c h e m e   a s s um e s   t ha t   t h e   f r e que n c y   i s   pr o pe r l y   di v i de a n t r a n s m i t t e d.   L e t   ( 0 1 )   de n o t e   t h e   b a ndw i dt us e d.   I t h e   m o de l   o t h e   s y s t e m   a s s um e d   i t h i s   p a pe r ,   1 6   i s   a l l o c a t e t o   e a c c e l l ul a r   us e r   a n d   e a c D 2D   us e r .   S e c o n dl y ,   t i m e - s h a ri n g   b a s e N O M A   a s s um e s   t h a t   t i m e   i s   d i v i de i nt o   t hr e e   p h a s e s .   I n   t h e   f i r s t   p ha s e ,   t h e   c e l l ul a r   us e r s   t ra n s m i t   s i g na l s   t o   t h e   B S   s i m ul t a n e o us l y .   In  t h e   s e c o n p h a s e ,   U E t r a n s m i t s   s i g n a l s   t o   11   a n d   12 .   I t h e   t hi r d   p ha s e ,   U E 2   t ra n s m i t s   s i g n a l s   t o   21   a n d   22 .     3. 6 .      E r go d i c   c ap a c i t i e s   o    an d      S i m i l a t o   t h e   c a l c ul a t i o n s   o f   ̅ 11   a n d   ̅ 12 ,   t h e   e r go di c   c a pa c i t i e s   o f   ̅ 21   a n d   ̅ 22   c a n   be   c o m put e a s :       ̅ 21 =   1 ln2 { 1 21 21    ( 1 21 21 ) }   (19)       ̅ 22 = l o g 2 ( 1 + 22 21 )   (20)     3. 7 .       E r go d i c   s u m   c ap ac i ty   U s i n (8) ,   (12 ),   (15) ,   a nd  (20 ),   t h e   e rgo di c   s um   c a p a c i t y   of   t h e   c o n s i de r e N O M A - D 2D   s y s t e m   m o de l   c a n   b e   c a l c ul a t e b y   (21).       ̅ s um ̅ 1 + ̅ 2 + ̅ 11 + ̅ 12 + ̅ 21 + ̅ 22   (21)     w h e r e   t h e   f i r s t   t w o   t e r m s   c o rr e s po n t o   t h e   s i g na l s   t ra n s m i t t e by   t h e   c e l l ul a us e r s   t o   t h e   B S ,   a nd  t h e   o t h e t e rm s   c o rr e s po n d   t o   t h e   D 2D   c o m m u ni c a t i o n .       4.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h i s   s e c t i o n   p r e s e n t s   t h e   s i m ul a t i o n   a nd  t h e   a na l y t i c a l   r e s ul t s   o f   t h e   c o n s i de r e N O M A - D 2D   s y s t e m   m o de l .   A   c l o s e   a gr e e m e n t   b e t w e e n   t h e   s i m u l a t i o a nd  t h e   a na l y t i c a l   r e s ul t s   v a l i d a t e s   t h e   m a t h e m a t i c a l   a n a l y s i s .   M o r e ov e r ,   t h e   e rgo di c   s um   c a pa c i t y   of   t h e   N O M A - D 2D   s y s t e m   m o de l   b e i n c o n s i de r e i s   c o m pa r e w i t t ha t   o f   t h e   c o n v e n t i o n a l   O M A   s c h e m e   a n d   t h e   t i m e - s ha r i ng - b a s e N O M A .   It   i s   s h o w n   t h a t ,   unde r   e f f i c i e n t   i nt e r f e r e n c e   c a n c e l l a t i o n,   t h e   N O M A - D 2D   s y s t e m   de m o n s t r a t e s   hi g h e r   c a p a c i t y   ga i n s   t ha t h e   c o n v e n t i o n a l   b e n c h m a r k   s c h e m e s .   T h e   s i m u l a t i o n   i s   pe r f o r m e us i n M A T L A B   R 2016b .     Co n s i de r i n t h e   s i m u l a t i o n   s e t up,   v a ri o us   s y s t e m   pa r a m e t e r s   a r e   de t a i l e a s   fo l l ow s .   T h e   n o r m a l i z e di s t a n c e s   o f   c e l l ul a us e r s   U E a n d   U E 2   f r o m   t h e   B S   a r e   m a i n t a i n e d   a s   1 = 0 . 3   a nd   2 = 1 ,   r e s pe c t i v e l y .   M o r e ov e r ,   t h e   D 2D   de v i c e s   11 12 21 ,   a n d   22   a r e   a t   d i s t a n c e s   11 = 21 = 0 . 05 ,   a nd  12 = 22 = 0 . 1   a w a y   f r o m   U E a n d   U E r e s pe c t i v e l y .   T h e   p a t l o s s   f a c t o r   i s   = 4 .   F u r t h e rm o r e ,   t h e   po w e r   a l l o c a t i o n   c oe ff i c i e n t s   a r e   s e t   a s   1 = 0 . 64 , 2 = 0 . 24 11 = 21 = 0 . 01 ,   a n d   21 = 22 = 0 . 05   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   2 M a y   202 1   :     919   -   92 6   924   Fi gu r e   pr o v i de s   a   c o m pa r i s o n   o f   t h e   e r go di c   s um   c a pa c i t i e s   o t h e   N O M A - D 2D   s y s t e m   a n t h e   c o n v e n t i o n a l   O M A   a n d   t h e   t i m e - s ha r i ng - b a s e N O M A   w i t r e s pe c t   t o   t h e   t ra n s m i t t e S N R s .   T h e   a na l y t i c a l   a n s i m u l a t e r e s ul t s   o f   N O M A - D 2D   s y s t e m   m o de l   a r e   p r e s e n t e d.   A   c l o s e   c o n c o r da n c e   b e t w e e n   t h e   r e s ul t s   v a l i da t e s   t h e   pr e s e nt e m a t h e m a t i c a l   a na l y s i s .   A s   s h o w n ,   t he   e r go di c   s um   c a pa c i t y   of   N O M A - D 2D   s h ow s   a   re m a r k a b l e   pe r f o r m a n c e   ga i n   o v e r   t ha t   o f   t h e   O M A   s c h e m e   un de r   pe r f e c t   S IC  a s s um p t i o n s .   F o i n s t a n c e ,   w h e n   = 20   dB ,   N O M A - D 2D   a c h i e v e s   c a pa c i t y   ga i n s   o f   192. 2%  a n 1 57. 5%  o v e r   t h e   c o n v e n t i o na l   O M A   a n t h e   t i m e - s ha r i ng - b a s e N O M A ,   r e s pe c t i v e l y .     F i g u r e   pr e s e n t s   t h e   e r go di c   c a pa c i t y   of   e a c h   us e r   u n d e r   t h e   s c e n a r i o   of   p e r f e c t   i n t e r f e r e n c e   c a n c e l l a t i o n .   B o t h   a n a l y t i c a l   a nd  s i m ul a t e r e s ul t s   a r e   pl o t t e d,   a n a   c l o s e   a g r e e m e nt   b e t w e e n   t h e   r e s ul t s   v a l i da t e s   t h e   m a t h e m a t i c a l   a n a l y s i s .   A s   i s   e v i de n t   f r o m   t h e   r e s ul t s ,   t h e   c a p a c i t y   of   11   i s   t h e   h i g h e s t   a t   t h e   all - t ra n s m i t t e S N R   v a l ue s .   T h i s   i s   b e c a us e   11   i s   l o c a t e v e r y   c l os e   t o   U E 1.   It   c a n   b e   a r gue t ha t   t h e   c h a nn e l   c o rr e s po n di ng  t o   11   i s   i v e r y   g o o c o n di t i o n .   T h e   r e s ul t s   f o r   s c e n a ri o s   w i t i m pe r f e c t   i n t e r f e r e n c e   c a n c e l l a t i o n   a r e   n o t   pr e s e nt e fo r   i n di v i du a l   us e r s .   H ow e v e r,   i t   i s   w e l l   kn o w n   t h a t ,   i f   i m pe r f e c t i o n s   w e r e   t o c c ur   i t h e   i nt e r f e r e n c e   c a n c e l l a t i o a nd  S I C,   t h e   c a pa c i t i e s   of   U E a n d   11   w o ul f ur t h e de c r e a s e .           F i gu r e   2 .   E r go di c   s um   c a p a c i t y   a na l y s i s           F i gu r e   3 .   E r go di c   c a p a c i t y   a na l y s i s       5.   C O N C LU S I O N   In   t h i s   p a pe r ,   a n   up l i n c o m m u ni c a t i o n   s y s t e m   t ha t   i n t e g r a t e s   N O M A   w i t h   D 2D   c o m m u n i c a t i o n   ha s   b e e n   i n v e s t i ga t e d.   I n   t h e   N O M A - D 2D   s y s t e m ,   t w o   c e l l ul a us e r s   c o m m u n i c a t e w i t h   t h e   B S   us i n upl i nk  N O M A ,   a n t w o   c e l l ul a r   us e r s   s i m ul t a n e o us l y   c o m m u n i c a t e w i t h   t h e   D 2D   us e r s   us i ng  do w n l i n N O M A .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       E x p l oi t i ng   no n - or t ho gonal   m u l t i pl e   a c c e s s   i d e v i c e - to - de v i c e   c om m uni c at i on   ( Sang  H oo L e e )   925   Co m pr e h e n s i v e   a na l y t i c a l   de ri v a t i o n s   w e r e   pr e s e n t e t o   c om put e   t h e   e rgo di c   s um   c a pa c i t y   of   t h e   m o de l   o t h e   i n v e s t i ga t e s y s t e m .   T h e   m a t h e m a t i c a l   a na l y s i s   w a s   v a l i da t e t hr o ug h   s i m u l a t i o n s ,   w h e r e   a   c l o s e   a g r e e m e nt   b e t w e e n   t h e   a na l y t i c a l   a n s i m ul a t e r e s ul t s   w a s   ob s e r ve d.   Ca pa c i t y   c o m pa ri s o n s   ha v e   b e e n   pr e s e nt e d.   T h e   p r o po s e d   N O M A - D 2D   s y s t e m   o ut pe r f o r m e t h e   c o n v e n t i o n a l   O M A   a n t h e   t i m e - s h a ri n g - b a s e N O M A   i n   t h e   pe r f e c t   i n t e r f e r e n c e   c a n c e l l a t i o n   s c e n a r i o .   F ut ur e   w o r ks   m a y   fo c us   o n   t h e   ge n e r a l i z a t i o a n do w n l i n k   o f   t h e   N O M A - D 2D .   T h e   m ul t i - c e l l   c a s e   a l s o   c a n   b e   c o n s i de r e d .       A C K N O WL ED G E M EN TS   T h i s   w o r w a s   s uppo rt e by   t h e   N a t i o n a l   R e s e a r c F o un d a t i o n   o f   K o r e a   (N R F g r a nt   f u n de by   t h e   K o r e a   go v e r nm e nt .   (M S I T (N o .   2019R 1A 2C10 89542) .       R EF ER EN C ES   [ 1]   Y .   S a i t o ,   Y .   K i s h i y a m a ,   A .   B e nj e bbo ur ,   T .   N a ka m u r a ,   A .   L i ,   a n d   K .   H i g uc hi ,   N o n - O r t ho g o na l   M ul t i pl e   A c c e s s   ( N O M A )   f o r   C e l l u l a r   F u t ur e   R a d i o   A c c e s s ,   201 I E E E   7 7 t V e hi c u l a r   T e c hno l og y   C on f e r e nc e   ( V T C   Spr i ng) 2013 ,   pp.   1 - 5 ,   do i :   10. 110 9/ V T C S pr i ng . 20 13 . 669 2652   [ 2]   W .   L i a ng ,   Z .   D i ng   a nd  H .   V .   P o o r ,   N o n - o r t ho go na l   m ul t i pl e   a c c e s s   ( N O M A )   f o r   5G   s y s t e m s ,”   i K e y   T e c hno l o g i e s   f o r   5G   W i r e l e s s   S y s t e m s ,   C a m b r i dg e ,   U . K . : C a m b r i dg e   U n i v .   P r e s s ,   2017 ,   pp .   109 - 132 .   [ 3]   D .   B e g a ,   M .   G r a m a g l i a ,   C .   J .   B .   C a no ,   A .   B a nc hs ,   a n X .   C o s t a P e r e z ,   T o w a r d   t h e   N e t w o r o f   t h e   f ut ur e :   F r o m   E na b l i ng   T e c hno l o g i e s   t o   5G   c on c e pt s ,   T r an s ac t i ons   on  E m e r g i ng   T e l e c om m uni c at i on s   T e c hno l og i e s ,   v o l .   28 ,   no .   8 201 7 ,   do i :   10. 1 002 / e t t . 32 05   [ 4]   Z .   Y a ng ,   W .   X u ,   Y .   P a n ,   C .   P a n ,   a nd  M .   C h e n ,   E ne r gy   E f f i c i e nt   R e s o ur c e   A l l o c a t i o i n   M a c hi n e - to - M a c hi ne   C o m m uni c a t i o ns   w i t M u l t i p l e   A c c e s s   a nd  E ne r gy   H a r v e s t i ng   f o r   I o T ,   i I E E E   I nt e r ne t   o f   T h i ng s   J ou r na l ,   v o l .   5,   no .   1 ,   pp.   2 29 - 245 ,   F e b .   2018 ,   do i :   10. 1 109 / J I O T . 2017 . 27 7876 6   [ 5]   L .   P e i   e t   a l . ,   E n e r g y - E f f i c i e nt   D 2D   C o m m uni c a t i o ns   U nde r l a y i ng   N O M A - B a s e N e t w o r ks   w i t E n e r gy   H a r v e s t i ng ,   i I E E E   C om m un i c a t i ons   L e t t e r s ,   v o l .   22 ,   no .   5 ,   pp.   91 4 - 917,   M a y   2018,   do i :   10. 1 109 / L C O M M . 201 8. 2811 782   [ 6]   M .   B a s ha r a t ,   W .   E j a z ,   M ,   N a e e m ,   A .   M . K h a t t a k,   a nd  A .   A npa l a g a n,   S ur v e y   a nd  T a xo no m y   o N o n o r t h o g o na l   M ul t i pl e A c c e s s   S c he m e s   f o r   5G   N e t w o r ks ,   T r ans ac t i o ns   on  E m e r gi ng  T e l e c om m un i c at i on s   T e c hno l og i e s ,   v o l .   29,   no .   1 2 018 ,   do i :   10. 100 2/ e t t . 3202   [ 7]   Z .   D i ng   e t   al . ,   A ppl i c a t i o o f   N o n - O r t ho go na l   M ul t i pl e   A c c e s s   i L T E   a n 5G   N e t w o r ks ,   i n   I E E E   C om m uni c at i on s   M agaz i ne ,   v o l .   5 5,   no .   2 ,   p p.   1 85 - 191 ,   F e b r ua r y   2017,   do i :   10. 1109 / M C O M . 20 17 . 150 0657C M   [ 8]   Y .   L i u,   Z .   Q i n,   M .   E l ka s hl a n ,   Z .   D i ng ,   A .   N a l l a n a t h a n ,   a nd  L .   H a n z o ,   N o no r t ho go na l   M ul t i pl e   A c c e s s   f o r   5G   a nd   B e y o nd,   i P r oc e e di ngs   o f   t he   I E E E ,   v o l .   105 ,   no .   12,   pp .   2347 - 23 81,   D e c .   2017 ,   do i :   10. 1 109 / J P R O C . 20 17. 2768 666   [ 9]   Z .   D i ng ,   X .   L e i ,   G .   K .   K a r a g i a nn i d i s ,   R .   S c ho be r ,   J .   Y ua n ,   a nd  V .   K .   B ha r g a v a ,   A   S ur v e y   o N o n - O r t ho g o na l   M ul t i pl e   A c c e s s   f o r   5G   N e t w o r ks :   R e s e a r c C ha l l e ng e s   a nd   F ut ur e   T r e nds ,   i I E E E   J ou r na l   o Se l e c t e A r e as   i C om m uni c at i on s ,   v o l .   3 5 ,   no .   10 ,   pp .   218 1 - 2195 ,   O c t .   2017 ,   do i :   10. 110 9/ J S A C . 2017 . 27 2551 9   [ 10]   K .   S a i t o ,   A .   B e n j e bbo ur ,   Y .   K i s h i y a m a ,   Y .   O kum ur a ,   a nd  T .   N a k a m ur a ,   P e r f o r m a nc e   a nd  D e s i g o f   S I C   R e c e i v e r   f o r   D ow nl i nk  N O M A   w i t O p e n - L oo S U - M I M O ,   20 15  I E E E   I nt e r n at i on al   C o nf e r e nc e   o C om m u ni c at i on   W or k s hop   ( I C C W ) ,   2015 ,   pp .   1 161 - 116 5,   do i :   10. 1109 / I C C W . 2015. 72473 34   [ 11]   Z .   D i ng ,   P .   F a n ,   a n H .   V .   P o o r ,   I m pa c t   o f   U s e r   P a i r i ng   o 5G   N o no r t ho go na l   M ul t i pl e - A c c e s s   D o w nl i nk   T r a n s m i s s i o ns ,   i I E E E   T r an s ac t i ons   on  V e hi c u l ar   T e c h nol ogy ,   v o l .   6 5,   no .   8 ,   p p.   6010 - 60 23 ,   A ug .   2016,   do i :   10. 1 109 / T V T . 2015 . 2 4807 66   [ 12]   M .   B .   S h a ha b ,   M .   F .   K a de r ,   a nd  S .   Y .   S hi n ,   A   V i r t u a l   U s e r   P a i r i n g   S c he m e   t o   O pt i m a l l y   U t i l i z e   t he   S pe c t r um   o f   U npa i r e d   U s e r s   i N o n - o r t ho g o na l   M u l t i p l e   A c c e s s ,   i I E E E   Si gn al   P r oc e s s i n L e t t e r s ,   v o l .   23,   no .   12 ,   p p.   17 66 - 1770 ,   D e c .   2 016 ,   do i :   10. 11 09/ L S P . 2016 . 2 6193 71   [ 13]   M .   B .   S h a ha a nd  S .   Y .   S h i n ,   T i m e   S h a r e H a l f / F ul l - D upl e C oo pe r a t i v e   N O M A   w i t C l us t e r e C e l l   E dg e   U s e r s ,   i I E E E   C om m un i c a t i ons   L e t t e r s ,   v o l .   22,   no .   9,   p p.   17 94 - 179 7,   S e pt .   201 8,   do i :   10. 1 109 / L C O M M . 201 8. 2853 627   [ 14]   J .   C ho i ,   O t he   P o w e r   A l l o c a t i o f o r   a   P r a c t i c a l   M u l t i u s e r   S up e r po s i t i o S c he m e   i N O M A   S y s t e m s ,   i I E E E   C om m uni c at i on s   L e t t e r s ,   v o l .   20 ,   no .   3,   pp .   438 - 4 41,   M a r c 20 16,   d o i :   10. 1 109 / L C O M M . 201 6. 2518 165   [ 15]   M .   B .   S h a h a a nd  S .   Y .   S h i n ,   U s e r   P a i r i ng   a nd  P o w e r   A l l o c a t i o f o r   N o n - O r t hog o na l   M ul t i p l e   A c c e s s :   C a pa c i t y   M a x i m i z a t i o U nde r   D a t a   R e l i a bi l i t y   C o ns t r a i n t s ,   P hy s i c al   C o m m uni c at i on v o l .   30,   p p.   1 32 - 144 ,   201 8 ,   do i :   10. 1 016 / j . phy c o m . 2018. 05 . 010   [ 16]   M .   Z e ng ,   A .   Y a da v ,   O .   A .   D o br e ,   G .   I .   T s i r o po ul o s ,   a nd  H .   V .   P o o r ,   C a pa c i t y   C o m pa r i s o B e t w e e M I M O - N O M A   a nd  M I M O - O M A   w i t M ul t i pl e   U s e r s   i a   C l us t e r ,   i n   I E E E   J o ur na l   on  Se l e c t e A r e as   i C om m uni c at i on s ,   v o l .   35 ,   no .   10 ,   pp .   241 3 - 2424 ,   O c t .   2017 ,   do i :   10. 110 9/ J S A C . 2017 . 27 2587 9 .   [ 17]   J .   Z h a o ,   Y .   L i u ,   K .   K .   C ha i ,   Y .   C he n,   M .   E l k a s h l a n ,   a nd  J .   A l o ns o - Z a r a t e ,   N O M A - B a s e D 2D   C o m m uni c a t i o ns :   T o w a r ds   5G ,   20 1 I E E E   G l ob al   C om m u ni c a t i o ns   C on f e r e nc e   ( G L O B E C O M ) ,   2016,   p p.   1 - 6 ,   do i :   10. 1 109 / G L O C O M . 20 16 . 784 2024   [ 18]   J .   Z h a o ,   Y .   L i u ,   K .   K .   C ha i ,   Y .   C h e n ,   a nd  M .   E l ka s hl a n,   J o i n t   S ubc ha nne l   a nd  P o w e r   A l l o c a t i o f o r   N O M A   E nha nc e D 2D   C o m m uni c a t i o ns ,   i I E E E   T r an s ac t i ons   on  C om m uni c at i on s ,   v o l .   65 ,   no .   1 1,   p p.   5 081 - 509 4,   N o v .   2017 ,   do i :   10. 110 9/ T C O M M . 2017 . 27 4194 1   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   22 ,   N o .   2 M a y   202 1   :     919   -   92 6   926   [ 19]   Y .   B .   S o ng ,   H .   S .   K a ng ,   a nd  D .   K .   K i m ,   5G   c e l l u l a r   s y s t e m s   w i t h   D 2D   a s s i s t e N O M A   r e l a y ,   2016  U R S I   A s i a - P ac i f i c   R ad i o   Sc i e nc e   C on f e r e nc e   ( U R SI   A P - R A SC ) ,   2016 ,   pp .   1 - 3,   do i :   10. 1109 / U R S I A P - R A S C . 2016 . 788 3540   [ 20]   M .   C i c i o ğ l u,   M .   E .   B a y r a kda r ,   a n A .   Ç a l ha n ,   P e r f o r m a nc e   A na l y s i s   o f   A   N e w   M a c   P r o t o c o l   f o r   W i r e l e s s   C og ni t i v e   R a d i o   N e t w o r ks ,   W i r e l e s s   P e r s ona l   C om m u ni c at i o ns ,   v o l .   108 ,   no .   1 ,   p p.   67 - 86 ,   2 019 ,   do i :   10. 1 00 7 / s 1 1277 - 01 9 - 06388 - w   [ 21]   M .   E .   B a y r a kda r ,   C o o pe r a t i v e   C o m m uni c a t i o B a s e A c c e s s   T e c hni qu e   f o r   S e ns o r   N e t w o r k s ,   I n t e r na t i ona l   J our nal   o f   E l e c t r on i c s ,   v o l .   107 ,   no .   2 ,   pp .   212 225 ,   202 0 ,   do i :   10. 1 0 80/ 0020 7217 . 20 19 . 163 6313   [ 22]   M .   E .   B a y r a kda r ,   E xp l o i t i ng   c o g ni t i v e   w i r e l e s s   no de s   f o r   pr i o r i t y - ba s e d a t a   c o m m uni c a t i o i t e r r e s t r i a l   s e ns o r   ne t w o r k s ,   E T R I   J o ur na l ,   v o l .   42 ,   no .   1 ,   pp .   36 - 45 ,   2 020 ,   do i :   10. 42 18/ e t r i j . 2019 - 02 96   [ 23]   P .   V a r z a ka s ,   A v e r a g e   C ha nne l   C a pa c i t y   f o r   R a y l e i g F a d i ng   S pr e a S p e c t r um   M i m o   S y s t e m s ,   I n t e r nat i o nal   J our nal   o f   C om m un i c a t i on   Sy s t e m s ,   v o l .   19 ,   no .   10 ,   pp .   1081 - 10 87 ,   200 6 ,   do i :   10. 1002 / d a c . 784 .   [ 24]   I .   S .   G r a d s h t e y a nd  I .   M .   R y z hi k,   T ab l e   of   I n t e gr a l s ,   Se r i e s ,   and  P r odu c t s .   7t e d n.   N e w   Y o r k ,   N Y ,   U S A :   A c a de m i c   P r e s s ,   20 07.   [ 25]   J .   K i m   a n I .   L e e ,   N o n - O r t ho go na l   M ul t i pl e   A c c e s s   i C o o r di n a t e D i r e c t   a nd  R e l a y   T r a ns m i s s i o n,   i I E E E   C om m uni c at i on s   L e t t e r s ,   v o l .   19 ,   no .   11 ,   p p.   20 37 - 204 0,   N o v .   2015 ,   do i :   10. 110 9/ L C O M M . 2 015 . 24 7485 6       B I O G R A P H I ES   O F   A U T H O R S       S an H o o n   L e e   r e c e i v e hi s   B . S .   i e l e c t r o ni c   e ng i n e e r i ng   f r o m   K um o N a t i o na l   I ns t i t ut e   o f   T e c hno l o gy   G um i ,   R e pub l i c   of   K o r e a   o 201 3.   H e   r e c e i v e h i s   M . S   de g r e e s   i I T   c o n v e r g e nc e   e ng i ne e r i ng   f r o m   K um o N a t i o na l   I ns t i t u t e   o f   T e c hno l o gy   o 2015.   H i s   r e s e a r c a r e a s   a r e   f u t u r e   r a d i o   a c c e s s ,   a nd   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o s y s t e m s .   F ur t he r   i nf o   o hi s   ho m e pa g e :   ht t p: / / w e ns . r e . k r           S o o   Y o u n S h i n   r e c e i v e hi s   P h . D .   de g r e e s   i e l e c t r i c a l   e ng i n e e r i n g   a nd  c o m put e r   s c i e nc e   f r o m   S e o ul   N a t i o na l   U ni v e r s i t y   o 2006.   H e   w a s   w i t h   W i M A X   D e s i g L a b,   S a m s ung   E l e c t r o ni c s ,   S uw o n,   S o ut h   K o r e a   f r o m   2007   t o   20 10.   H e   j o i n e a s   f u l l - t i m e   p r o f e s s o r   t o   S c ho o l   of   E l e c t r o n i c s ,   K um o N a t i o na l   I ns t i t u t e   o f   T e c hno l o gy ,   G um i ,   S o ut h   K o r e a   f r o m   2 010 .   H e   i s   c ur r e n t l y   a A s s o c i a t e   P r o f e s s o r .   H e   w a s   a   po s t   D o c .   r e s e a r c he r   a t   U n i v e r s i t y   o f   W a s hi ng t o n,   U S A   a t   2007 .   I a ddi t i o n,   h e   w a s   a   v i s i t i ng   s c ho l a r   t o   U ni v e r s i t y   of   t he   B r i t i s C o l um b i a ,   C a na d a   a t   2 017 .   H i s   r e s e a r c i nt e r e s t s   i nc l u de   5G / 6G   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o ns   a nd  n e t w o r k s ,   s i g na l   p r o c e s s i ng ,   I nt e r n e t   o f   t h i ng s ,   m i xe d   r e a l i t y ,   a nd   d r o ne   a pp l i c a t i o ns .   F ur t he r   i nf o   o hi s   ho m e pa g e :   ht t p: / / w e ns . r e . k r     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.