上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除的D2D传输方法技术

本发明专利技术公开了一种上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除的D2D传输方法，分为两个阶段：第一阶段，中继和D2D接收端都会接收到来自蜂窝用户和D2D发送端的信号，并且从接收到的信号中进行能量捕获；第二阶段，中继节点利用放大转发协议将接收到的信号转发到基站和D2D接收端。其中，基站直接解码信号获取蜂窝用户发送的信号，而D2D接收端利用中继转发的信号，首先消除蜂窝用户的干扰，然后进行信号译码来获得D2D信号。在实现蜂窝网络对D2D传输的干扰的消除之后，为了最大化蜂窝网络和D2D设备双方的传输利益，制定了约束条件和优化问题。通过优化问题的求解，本发明专利技术实现了上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除的能量高效的D2D传输。

D2D transmission method based on energy capture and interference cancellation in upstream relay network

The invention discloses a D2D transmission method based on energy capture and interference cancellation in an upstream relay network, which is divided into two stages: the first stage, both the relay and the D2D receiving end receive signals from the cellular user and the D2D transmitting end, and carry out energy capture from the received signals; the second stage, the relay node forwards the received signals to the relay node using the amplification and forwarding protocol. Base station and D2D receiver. The base station decodes the signal directly to get the signal sent by the cellular user, while the D2D receiver uses the relay transmitted signal to eliminate the interference of the cellular user first, and then decodes the signal to get the D2D signal. After eliminating the interference of cellular network to D2D transmission, in order to maximize the transmission benefits of both cellular network and D2D equipment, constraints and optimization problems are formulated. By solving the optimization problem, the invention realizes energy efficient D2D transmission based on energy capture and interference elimination in the upstream relay network.

【技术实现步骤摘要】
上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除的D2D传输方法
本专利技术属于无线通信领域，具体涉及一种上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除的D2D传输方法，移除了蜂窝网络对D2D设备的干扰，提高了网络的频谱利用率和D2D设备的能量利用率。
技术介绍
频谱利用率的提高一直是无线通信技术发展面临的问题之一。现如今，在物联网与5G技术即将商业化的时期，这一问题的重要性更加凸显了出来。5G网络中有大量的D2D设备，如果给这些设备分配未授权的频谱，这将会减慢整个系统部署的效率，也将会造成频谱的浪费。所以，D2D用户访问蜂窝系统的频谱来传输自己的信号成为了上述问题的解决办法之一。另外，D2D设备由于他的移动性，能量的持续供应得不到保证。能量捕获技术，作为一个很有前景的技术，可以解决这个问题。D2D发送端访问蜂窝网络的频谱并从该网络中捕获能量用于自己的传输可以提高D2D通信的中断性能。为了最大化基于能量捕获的D2D设备的传输速率，可以联合考虑资源和能量的分配，制定相应的优化问题，进而解决此问题。另外，这种协作传输方式同样会对蜂窝网络造成干扰。为了保证蜂窝网络的服务质量，可以从频谱资源、传输时隙、能量分配等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除的D2D传输方法，其特征在于，该D2D和上行中继网络包括一对D2D用户、一个蜂窝用户、一个中继节点以及一个基站S，其中D2D用户包括发送端和接收端；该传输方法分为两个阶段：第一阶段，蜂窝用户和D2D发送端分别向中继节点和D2D接收端发送信号，同时中继节点和D2D接收端均会收到D2D发送端和蜂窝用户的干扰，然后，中继节点和D2D接收端利用能量分裂协议分别从接收到的信号中捕获能量；其中，中继将用捕获的能量中转剩余的捕获信号，而D2D接收端则用捕获的能量给自己的电池充电，以便后续的传输；第二阶段，中继进行信号转发，基站和D2D接收端都会受到来自中继的信号；基站...

【技术特征摘要】
1.上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除的D2D传输方法，其特征在于，该D2D和上行中继网络包括一对D2D用户、一个蜂窝用户、一个中继节点以及一个基站S，其中D2D用户包括发送端和接收端；该传输方法分为两个阶段：第一阶段，蜂窝用户和D2D发送端分别向中继节点和D2D接收端发送信号，同时中继节点和D2D接收端均会收到D2D发送端和蜂窝用户的干扰，然后，中继节点和D2D接收端利用能量分裂协议分别从接收到的信号中捕获能量；其中，中继将用捕获的能量中转剩余的捕获信号，而D2D接收端则用捕获的能量给自己的电池充电，以便后续的传输；第二阶段，中继进行信号转发，基站和D2D接收端都会受到来自中继的信号；基站直接解码信号获得自己所需的信号；在D2D接收端，由于两个阶段收到的信号均包含蜂窝网络的信号，因此利用干扰消除技术消除蜂窝网络的干扰信号，然后进行信号译码来获得D2D信号；假设由于衰落，障碍物原因，蜂窝用户和基站之间没有直传链路，D2D发送端与蜂窝用户位于同一侧，与基站也没有直传链路。2.根据权利要求1所述的上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除的D2D传输方法，其特征在于，该传输方法的具体实现如下：Step1：蜂窝用户向中继发送信号xC，同时D2D发送端访问蜂窝网络的频谱传输自己的信号xA；Step2：中继和D2D接收端分别接受对应发送端的发送的信号，同时还接收到其他发送端的干扰信号，接收到的信号分别表示为yR和yB1；Step3：中继和D2D接收端利用能量分裂协议从接收的信号中捕获能量，捕获的能量分别表示为PR和EB；Step4：中继利用捕获的能量放大转发剩余的信号，此信号表示为xR；Step5：基站接收来自中继的信号并进行译码以便获取蜂窝用户发送的信号，接收的信号和译码信噪比分别表示为yS和ρS；Step6：D2D接收端接收中继发送的信号，接收到的信号表示为yB2；Step7；D2D接收端在两个阶段接收的信号都包括蜂窝网络的干扰xC，所以D2D接收端可以利用干扰消除技术消除技消除蜂窝网络的干扰xC，消除干扰后的进行译码以便获取D2D发送端发送的信号，消除干扰好的信号和译码信噪比表示为yB和ρB。3.根据权利要求2所述的上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除的D2D传输方法，其特征在于，Step2中中继和D2D接收端的信分别表示为Step3中中继和D2...

【专利技术属性】
技术研发人员：任品毅，李强，
申请(专利权)人：西安交通大学，广东顺德西安交通大学研究院，
类型：发明
国别省市：陕西,61