[发明专利]一种RIS辅助的D2D通信传输模式选择方法

说明书

本发明公开了一种RIS辅助的D2D通信传输模式选择方法，包括以下步骤：(1)在各传输时段，D2D用户以当前传输模式进行相互通信；(2)在各传输时段末，系统获取当前D2D用户与RIS的距离以及D2D用户之间的距离，计算D2D用户的距离函数；(3)将获得的距离函数与预设阈值比较，为下一传输时隙选择通信模式；(4)下一传输时隙，D2D用户采用系统选择的通信模式进行相互通信。本发明充分利用RIS辅助的D2D通信模式和传统D2D通信模式的优势，以D2D通信链路可达速率最大为目标，D2D用户对可在RIS辅助的D2D通信传输模式与直接D2D通信传输模式间动态切换，使得D2D用户对的可达速率始终保持最优。

技术领域

本发明属于通信技术，具体涉及一种RIS辅助的D2D通信传输模式选择方法。

背景技术

随着移动终端数量的爆发式增长，用户对于数据传输速率有着更高的需求。设备到设备(Device-to-Device D2D)技术作为5G的关键技术之一，其优势在于能够在用户对之间建立直接通信链路，从而降低基站负载并提高频谱资源利用率，因此被广泛应用于蜂窝无线通信网络。

智能超表面(RIS)为6G网络的搭建提供了新的思路。RIS由反射单元组成，可以产生信号的附加相移，因此，电磁波入射到RIS上其传输相移可通过RIS控制后再反射。RIS不需要任何特定的能源来解码/编码或转发信号，其通过反射撞击的电磁波来增强无线通信。目前，RIS由大量的反射阵列组成，并且相交的表面由液晶，铁电薄膜或其他软件定义的超材料组成，RIS以超低功耗提高通信质量。此外，反射单元可以轻松地嵌入结构或任何其他实体中。因此，RIS技术在提高数据速率、提高能效等方面比多天线中继器具有更大的潜力。但是，现有技术中系统的可达传输速率较低，且计算复杂度高，降低了通信系统的性能。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种能够确保D2D用户在各种信道条件下的通信系统性能，有效提升D2D用户的可达速率的RIS辅助的D2D通信传输模式选择方法。

技术方案：本发明的智能超表面辅助的D2D通信传输模式选择方法，包括以下步骤：

(1)在各传输时段，D2D用户以当前传输模式进行相互通信；

(2)在各传输时段末，系统获取当前D2D用户与RIS的距离以及D2D用户之间的距离，计算D2D用户的距离函数；

(3)将获得的距离函数与切换阈值比较，为下一传输时隙选择通信模式；

(4)下一传输时隙，D2D用户采用系统选择的通信模式进行相互通信。

步骤(2)中，所述当前D2D用户与RIS的距离包括当前D2D对发送端用户到RIS的距离和RIS到D2D对接收端用户的距离。

步骤(2)中，所述D2D用户的距离函数计算公式为：

式中，d_TR表示D2D用户之间的距离；d_TS表示当前D2D对发送端用户到RIS的距离；d_SR表示RIS到D2D对接收端用户的距离。

步骤(3)中，所述将获得的距离函数与预设阈值比较，为下一传输时隙选择通信模式包括以下步骤：

(3.1)当D2D通信链路距离函数f(d)大于阈值G时，选择RIS辅助的D2D通信传输模式；

(3.2)当D2D通信链路距离函数f(d)大于阈值G时，选择直接D2D通信传输模式；

(3.3)当D2D通信链路距离函数f(d)等于阈值G时，保持当前通信传输模式。

步骤(3)中，所述切换阈值G的计算公式如下：