一种新型RIS与中继结合的协同车联网部署方案制造技术

本发明专利技术公开了一种新型RIS与中继结合的协同车联网部署方案，该方法基于该系统模型运行的，所述系统模型为混合RIS和中继辅助通信系统，它由源(S)、中继(R)、具有N个元素的RIS(I)和移动用户(D)组成；结果表明，在发送功率和反射单元数目有限的实际场景中，利用RIS可以显著提高支持简单译码转发(DF)中继系统的性能。具体地说，当移动用户在所提出的系统中处于不同位置时，推导出了移动用户遍历容量的上界。此外，在应急通信场景中，考虑了中继和RIS的部署距离与平衡位置的关系。同时，得到了平衡位置存在时RIS的元件个数应满足的条件。置存在时RIS的元件个数应满足的条件。置存在时RIS的元件个数应满足的条件。

【技术实现步骤摘要】
一种新型RIS与中继结合的协同车联网部署方案


[0001]本专利技术属于通信领域，具体涉及一种新型RIS与中继结合的协同车联网部署方案。
技术背景
[0002]随着5G和B5G的不断发展，对数据流量的需求越来越大。可重构智能表面(RIS)技术被认为是一种低成本的解决方案，通过智能地重构无线信道的传播环境来提高无线通信系统的性能和容量。RIS是由大量反射元件组成的超薄平面结构。每个无源反射元件可以独立地管理入射信号的幅度和相位变化。通过在无线网络中部署RIS并巧妙地协调它们的反射，发射器和接收器之间的无线通道可以灵活地重新配置，以实现所需的发送和接收。因此，RIS辅助系统能够提供经济、可靠和节能的通信。
[0003]与传统中继相比，RIS技术具有显著的优势，近年来在这一领域发表了大量的研究成果。例如，文献“Performance analysis of reconfigurable intelligent surface
‑
Assisted wireless systems and comparison with rel本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型RIS与中继结合的协同车联网部署方案，该方法基于该系统模型运行的，其特征在于:所述系统模型为混合RIS和中继辅助通信系统，它由源(S)、中继(R)、具有N个元素的RIS(I)和移动用户(D)组成；中继采用半双工中继协议，所提出的系统中，由于S的覆盖范围有限，D不能直接接收到来自S的信号，所以利用中继和RIS来扩大S的覆盖范围，S到R和I的距离相等，定义信道S
→
R，S
→
D，I
→
D和R
→
D分别表示为和并且假设它们都服从独立的瑞利分布；I的部署垂直于D的移动方向，且忽略其透射；换言之，D在I的盲区内移动时将不会收到来自I的信号；并联网络方法根据D的时变位置分成不同的阶段；首先，D从I的盲区一侧进入R的覆盖范围，D只能接收到R转发的信号；然后，当D移动进入I的视野后，D将同时接收到来自I和R的信号；最后，D逐渐远离R的覆盖范围。2.根据权利要求1所述的一种新型RIS与中继结合的协同车联网部署方案，其特征在于：只采用中继辅助传输：S向R和I发送信号；由于I的盲区，D只能从R接收信号；具体地，根据DF协议，S从到D的传输涉及两个时隙；在第一个时隙中，R处的接收信号可以表示为其中P是发射功率，s是单位功率信息信号，是R处的接收噪声；在第二个时隙，R中继发送D处的接收信号可以表示为其中是D的接收噪声；通过等式(1)和(2)进行最大比合并(MRC)，并令D处的可达速率可如下所示[10]：3.根据权利要求2所述的一种新型RIS与中继结合的协同车联网部署方案，其特征在于：中继和RIS混合辅助传输：D进入I的反射方向，在该方向上它可以接收由I反射并由R转发的信号；值得注意的是，I由N个元素构成，并且每个元素的大小远小于波长；因此，它以近似恒定的增益反射输入信号；I反射的信号可以表示为其中n
I
表示均值为零方差为σ2的加性高斯白噪声(AWGN)，是控制RIS元件的反射系数和相移的矩阵，其中η
i
∈[0,1]和θ
i
∈[0,2π]分别是第i个反射元件的振幅和相移；因此，I处的最大接收信噪比(SNR)可以由下式给出
基于香农定理，RIS辅助链路的容量可以表示为结合公式(3)和(6)，D处的和速率可以表示为4.根据权利要求3所述的一种新型RIS与中继结合的协同车联网部署方案，其特征在于：对混合方案的性能分析包括：拟定系统的最大可达速率、中继与RIS的平衡位置。5.根据权利要求4所述的一种新型RIS与中继结合的协同车联网部署方案，其特征在于：所述拟定系统的最大可达速率：不失一般性地，在I处假设具有理想信道状态信息的理想被动波束形成(IPB)[11]，并且所有RIS单元的反射幅度都等于1；因此，从公式(5)中可以得到最优相移θ
i
＝arg(h
SR
)
‑
arg([h
SI
]
i
[h
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜衍，章国安，祝嘉兴，段玮，季彦呈，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：