[发明专利]融合蜂窝网-物联网的共生系统传输方法

权利要求书

1.融合蜂窝网-物联网的共生系统传输方法，所述物联网采用反射设备；其特征在于，反射设备利用蜂窝网中的下行信号来接入网络，蜂窝网中用户端同时解调蜂窝网中基站的信号和物联网中反射设备的信号；

令反射设备发送符号的周期为蜂窝网中发送机发送符号周期的L倍L≥1，反射设备在第n个周期上的发送信号为c(n)，n＝0,1,…N-1，蜂窝网中发送机发送的信息为s_l(n)，l＝0,1,…,L-1；在第n个c(n)的符号周期，接收机接收到的第l个信号为

其中，P_s为蜂窝网发送机的发送信号的功率，h为发送机和接收机之间的信道衰减系数，f为发送机和反射设备之间的信道衰减系数，g为反射设备和接收机之间的信道衰减系数，α是反射设备的反射系数，u(n)服从均值为零，功率为σ²的循环对称复高斯分布，即u(n)与信号s_l(n)和c(n)独立；定义公式(1)中的第一项为直接链路信号，公式(1)的第二项为反射链路信号；

将蜂窝网-物联网共生系统的合作传输方法定义为以下四种：

1)合作方案1，发送机仅发送正弦子载波：

即s_l(n)＝1,l＝1,…,L,n＝1,…,N；在此情况下，接收机接收到的信号为

在公式(2)中，接收的信号仅包含反射设备的信息，反射设备的速率为

合作方案2：发送机仅发送蜂窝网系统信号：

令蜂窝网系统的信号为x_l(n)，可知s_l(n)＝x_l(n),l＝1,…,L,n＝1,…,N，接收到的信号如公式(1)所示；接收机首先解调蜂窝网系统信号s_l(n)，将反射链路信号当成干扰得到然后将直接链路的影响减去，即最后通过z_l(n)解调出反射设备信号；

假设s_l(n)为PSK信号，则蜂窝系统发送信号的速率为：

其中γ_2,x代表对于x_l(n)的信干噪比，即

I₀(·)是第一类零阶修正贝塞尔函数，e是自然常数，假设解调x_l(n)时没有误码，则反射设备的速率为

假设s_l(n)为高斯信号，则蜂窝系统发送信号的速率为：

假设解调x_l(n)时没有误码，则反射设备的速率为

合作方案3：发送机分时发送蜂窝网系统信号和正弦子载波：

发送机分时发送正弦子载波和蜂窝网系统信号，即在一段时间发送机发送s_l(n)＝1,l＝1,…,L,n＝1,…,N，在另一段时间发送机发送s_l(n)＝x_l(n),l＝1,…,L,n＝1,…,N；此种情况是方案1和方案2按时间顺序轮流执行；

合作方案4：发送机同时发送蜂窝网系统信号和正弦子载波：

即其中ρ是蜂窝网系统信号所占总功率的比值，在此种情况下，接收机信号重新表示为

接收机先解调x_l(n)再解调c(n)，或先解调c(n)再解调x_l(n)；当|α||f||g|<|h|时，接收机先解调x_l(n)再解调c(n)；

假设L＝1，接收机先解调x_l(n)再解调c(n)：

接收机先解调x_l(n)时，将反射设备的信号c(n)和接收信号中的x_l(n)c(n)当成干扰，假设x_l(n)c(n)是一个复高斯分布来近似x_l(n)的最大速率，x_l(n)的最大速率近似为

当x_l(n)被解调出来后，去掉公式(8)中的第一项，并且将x_l(n)c(n)中的x_l(n)项组合到信道中，因此反射设备c(n)的最大速率为

其中