Analysis of relay-assisted device-to-device communication over Fisher–Snedecor F fading channels

• Autorzy: Mehdi Haider , Hussain Zakir , Saleem Syed Muhammad Atif

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.03.29

Warianty tytułu

PL

Analiza komunikacji między urządzeniami za pośrednictwem przekaźników za pośrednictwem kanałów zanikających Fisher-Snedecor F

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Outage and Success performances of an amplify-and-forward (AF) relay-assisted Device-to-Device (D2D) communication system over Fisher–Snedecor F composite fading channels in the presence of co-channel interference (CCI) are discussed in this work. The CCIs are assumed to degrade the quality of D2D data at relay as well as destination. Selection combining (SC) scheme is also incorporated at the D2D receiver to mitigate fading conditions. Analytical expressions for success and outage probabilities are derived with the help of characteristic function. These expressions depend on the path-loss exponents, distance between relay and the D2D source, distance between the D2D receiver and the relay, distances between CCI sources and the relay node, distances between the D2D receiver and CCI sources, and channel fading conditions. The numerical results for various scenarios are presented and discussed.

PL

W tym omówiono wydajność przestojów i sukcesów systemu komunikacji Device-to-Device (D2D) wspomaganego przez amplifikację i przekazywanie (AF) przez kompozytowe kanały zanikające Fisher-Snedecor F w obecności zakłóceń współkanałowych (CCI) praca. Zakłada się, że CCI obniżają jakość danych D2D zarówno w punkcie pośrednim, jak i docelowym. Schemat łączenia wyboru (SC) jest również wbudowany w odbiornik D2D w celu złagodzenia warunków zanikania. Wyrażenia analityczne dla prawdopodobieństw sukcesu i awarii wyprowadzane są za pomocą funkcji charakterystycznej. Wyrażenia te zależą od wykładników tłumienia ścieżki, odległości między przekaźnikiem a źródłem D2D, odległości między odbiornikiem D2D a przekaźnikiem, odległości między źródłami CCI a węzłem przekaźnikowym, odległości między odbiornikiem D2D a źródłami CCI, warunków zaniku kanału. Przedstawiono i omówiono wyniki liczbowe dla różnych scenariuszy.

Słowa kluczowe

EN

CCI signal; D2D communication; Fisher–Snedecor F; outage probability; relay

PL

sygnał CCI; komunikacja D2D; Fisher-Snedecor F; prawdopodobieństwo awarii; przekaźnik

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 3
• Strony: 162--165
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mehdi Haider

• National University of Computer and Emerging Sciences, Shah Latif Town, Karachi

• https://orcid.org/0000-0002-4241-4493

autor

Hussain Zakir

• National University of Computer and Emerging Sciences, Shah Latif Town, Karachi

autor

Saleem Syed Muhammad Atif

• National University of Computer and Emerging Sciences, Shah Latif Town, Karachi

Bibliografia

• [1] Khoshafa M.H., Ngatched T.M.N., Ahmed M.H., On the Physical Layer Security of Underlay Relay-Aided Device-to-Device Communications, IEEE Transit. on Veh. Technol., 69 (2020), No. 7, 7609-7621.
• [2] Ahmad B.M., Mahmood F.E., Alsawaf H.A., Non-Orthogonal Multiple Access verses Orthogonal Multiple Access performance comparison in 5G communication systems, Przeglad Elektrotechniczny, 2023(2023), No. 1, 129-133.
• [3] Lee J., Lee J.H., Performance Analysis and Resource Allocation for Cooperative D2D Communication in Cellular Networks with Multiple D2D Pairs, IEEE Commun. Lett., 23 (2019), No. 5, 909-912.
• [4] Tlebaldiyeva L., Maham B., Tsiftsis T.A., Device-to-Device mmWave Communication in the Presence of Interference and Hardware Distortion Noises, IEEE Commun. Lett., 23 (2019), No. 9,1607-1610.
• [5] Lee M.C., Ji M, Molisch A.F., Optimal Throughput-Outage Analysis of Cache-Aided Wireless Multi-Hop D2D Networks, IEEE Trans. on Commun., 69 (2021), No. 4, 2489-2504.
• [6] Pawar P., Trivedi A., Mishra M.K., Outage and ASE Analyses for Power Controlled D2D Communication, IEEE Syst. J., 14 (2020), No. 2, 2269-2280.
• [7] Lim D.W., Kang J., Outage-Optimal and Suboptimal Power Control for D2D Communications in SWIPT Cellular Networks With Local CSI, IEEE Wireless Commun. Lett., 9 (2020), No. 10, 1795-1798.
• [8] Yoo S.K., Cotton S.L., Sofotasios P.C., et al., The Fisher– Snedecor F Distribution: A Simple and Accurate Composite Fading Model, IEEE Commun. Lett., 21 (2017), No. 7, 1661- 1664.
• [9] Gradshteyn I.S., Ryzhik I.M., Table of integrals, series, and products, Academic Press, 2014.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).