[发明专利]分布式智能反射表面辅助D2D通信方法及系统

说明书

本申请公开了一种分布式智能反射表面辅助D2D通信方法及系统，其包括在小区内布设至少一个智能反射表面IRS，构建得到至少一个D2D对，每个D2D对包括两个小区用户；建立所述小区内所有D2D对中小区用户的上行链路数据传输速率模型；建立所述小区内所有D2D对的通信速率模型；基于所述上行链路数据传输模型及所述通信速率模型进行优化，使得优化后的D2D通信速率及所述小区用户的上行链路数据传输速率满足预置要求。本申请通过引入IRS，使D2D对通信过程中减少对小区用户通信的干扰，同时提高D2D对之间通信的传输速率。

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其是涉及分布式智能反射表面辅助D2D通信系统。

背景技术

目前，在现有的通信系统中，设备之间的通信都是由无线通信运营商的基站进行控制，终端之间因为通信设备的能力和无线通信的信道资源都较为有限，导致终端之间无法直接进行语音或数据通信，而在下一代的通信技术中，终端直通通信D2D（Device-To-Device Communication）吸引了越来越多的商业兴趣，终端直通通信指终端设备之间借助无线局域网技术（WI-FI）、蓝牙技术（Bluetooth）与第四代通信技术（LET-D2D）等技术实现终端设备之间的直接通信技术。

D2D技术允许相邻用户不需要经过基站直接进行通信，从而减轻基站的负担并使得通信系统容纳更多用户，一般只有远离基站且服务质量低的用户会采用D2D通信的通信方式来进行通信，并且D2D通信需要复用蜂窝小区中与基站进行通信的小区用户的频谱资源，随着下一代无线通信系统对更高的数据传输速率的需求增加，因此能提高系统的频谱效率。

然而，由于复用D2D通信会对小区用户与基站造成干扰，干扰范围包括上行频段对基站的干扰、下行频段对D2D接收端的干扰与D2D发射端对蜂窝网络的干扰等，所以D2D技术需将且干扰必须控制在一定的范围内。

发明内容

为了改善对D2D技术使用过程中产生干扰并减少干扰产生的影响，本申请提供分布式智能反射表面辅助D2D通信系统。

本申请提供的分布式智能反射表面辅助D2D通信系统采用如下的技术方案：

分布式智能反射表面辅助D2D通信系统，包括在小区内布设至少一个智能反射表面IRS，构建得到至少一个D2D对，每个D2D对包括两个小区用户；

建立所述小区内所有D2D对中小区用户的上行链路数据传输速率模型；

建立所述小区内所有D2D对的通信速率模型；

基于所述上行链路数据传输模型及所述通信速率模型进行优化，使得优化后的D2D通信速率及所述小区用户的上行链路数据传输速率满足预置要求。

通过采用上述技术方案，在小区内布设至少一个智能反射表面IRS；IRS对无线信号传播环境进行重塑；构建得到至少一个D2D对，每个D2D对包括两个小区用户，两个用户终端组成一个D2D对，使两个小区用户之间可实现终端间的通信，建立对应小区内所有D2D对中小区用户的上行链路数据传输速率模型，建立小区内所有D2D对的通信速率模型，使能对小区用户的传输速率与D2D对的通信速率进行调整与优化，IRS的相移角矩阵经过优化后的IRS能实现无源波束赋形，使D2D发送端的信号经过IRS集中反射到D2D接收端，为小区用户提供更短的反射路径，提升D2D对之间的通信速率，同时能减小D2D通信过程中对小区用户的干扰。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在小区内布设至少一个智能反射表面IRS，IRS对无线信号传播环境进行重塑，分别构建对应的D2D对，每个D2D对包括两个小区用户，分别建立小区内所有D2D对中小区用户的上行链路数据传输速率模型与所有D2D对的通信速率模型，使能对小区用户的传输速率与D2D对的通信速率进行调整与优化；