一种基于可重构反射超表面的D2D通信系统与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113727312A(43)申请公布日2021.11.30(21)申请号202111010198.8(22)申请日2021.08.31(71)申请人杭州腓腓科技有限公司地址311215浙江省杭州市萧山区经济技术开发区建设二路666号信息港六期7幢201-19室(72)发明人邓若琪张雨童张浩波(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人李兴林(51)Int.Cl.H04W4/70(2018.01)H04B7/06(2006.01)H04B7/0456(2017.01)权利要求书2页说明书8页附图1页(54)发明名称一种基于可重构反射超表面的D2D通信系统与方法(57)摘要本发明涉及一种基于可重构反射超表面的D2D通信系统与方法，其中系统包括基站、可重构反射超表面、控制模块、至少一个D2D对和至少一个蜂窝用户；所述可重构反射超表面用于对所述编码信息进行模拟波束成型，得到波束信息，并将所述波束信息发送给所述蜂窝用户和所述D2D对。本发明采取的可重构反射超表面辅助的D2D通信可以有效增强信道通信质量，降低处于同一频段的蜂窝链路干扰的严重影响，从而减弱干扰带来的影响。CN113727312ACN113727312A权利要求书1/2页1.一种基于可重构反射超表面的D2D通信系统，其特征在于，包括：基站、可重构反射超表面、控制模块、至少一个D2D对和至少一个蜂窝用户；所述基站分别与所述可重构反射超表面和所述蜂窝用户连接，所述基站用于分别向所述可重构反射超表面和所述蜂窝用户发射编码信息；所述可重构反射超表面分别与所述蜂窝用户和所述D2D对连接；所述可重构反射超表面用于对所述编码信息进行模拟波束成型，得到波束信息，并将所述波束信息发送给所述蜂窝用户和所述D2D对；所述控制模块与所述基站、所述可重构反射超表面、所述D2D对和所述蜂窝用户连接，所述控制模块用于根据所述基站的发射功率、所述基站的预编码信息、所述可重构反射超表面的波束成形信息、所述D2D对接收到的信息、所述D2D对的功率信息和所述蜂窝用户接收到的信息构建优化模型，并以所述D2D通信系统的信号传输速率最大为目标，采用迭代优化法对所述优化模型进行优化。2.根据权利要求1所述的基于可重构反射超表面的D2D通信系统，其特征在于，所述D2D对包括发射机和接收机；所述发射机和所述接收机均与所述可重构反射超表面连接；所述发射机和所述接收机均用于与所述可重构反射超表面进行信息传递；所述发射机与所述接收机连接，所述发射机还用于向所述接收机发送数据。3.根据权利要求1所述的基于可重构反射超表面的D2D通信系统，其特征在于，所述发射机包括：依次连接的接收单元、功率分配单元和发射单元；所述接收单元用于接收所述可重构反射超表面发射的数据信息；所述功率分配单元用于根据所述可重构反射超表面发射的数据信息进行功率分配；所述发射单元用于将功率分配后的数据信息进行发射。4.根据权利要求1所述的基于可重构反射超表面的D2D通信系统，其特征在于，所述控制模块包括：获取单元，与所述基站、所述可重构反射超表面、所述D2D对和所述蜂窝用户连接，用于获取所述基站的发射功率、所述基站的预编码信息、所述可重构反射超表面的波束成形信息、所述D2D对的功率信息、所述D2D对接收到的信息和所述蜂窝用户接收到的信息；第一确定单元，与所述获取单元连接，用于根据所述D2D对接收到的信息和所述蜂窝用户接收到的信息确定所述D2D通信系统的系统总数据速率；第二确定单元，与所述获取单元连接，用于根据所述基站的发射功率和所述基站的预编码信息确定第一约束条件；第三确定单元，与所述获取单元连接，用于根据所述D2D对的功率信息确定第二约束条件；模型构建单元，分别与所述第一确定单元、所述第二确定单元和所述第三确定单元连接，用于根据所述系统总数据速率、所述第一约束条件和所述第二约束条件构建所述优化模型；优化单元，与所述模型构建单元连接，用于以所述D2D通信系统的信号传输速率最大为目标，采用迭代优化法对所述优化模型中的所述基站的预编码信息、所述可重构反射超表面的波束成形信息、所述D2D对的功率信息进行优化。5.根据权利要求4所述的基于可重构反射超表面的D2D通信系统，其特征在于，所述优化单元包括：优化子单元，与所述模型构建单元连接，用于在所述基站的预编码信息、所述可重构反2CN113727312A权利要求书2/2页射超表面的波束成形信息、所述D2D对的功率信息中任意两项优化变量不变的前提下，采用非凸优化算法对另一项优化变量进行优化。6.一种基于可重构反射超表面的D2D通信方法，其特征在于，包括：控制基站分别向可重构反射超表面和蜂窝用户发射编码信息；利用所述可重构反