一種蜂窩網和d2d混合通信方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及移動通信技術領域，具體涉及一種蜂窩網和D2D混合通信方法。
【背景技術】
[0002] 終端直通（D2D)是移動通信系統中允許兩個終端共享基站的頻帶進行通信而不 需要基站轉發信號的新技術。它可以提高蜂窩網的頻譜效率、吞吐量、能量效率和公平性， 還可以降低終端的通信延遲。終端直通技術特別適合用來提供信息速率要求高、延遲要求 低的多媒體通信服務。目前已經公開了很多種蜂窩網和D2D的頻譜共享方法，但是未見考 慮蜂窩網和D2D混合通信方法。
[0003] 已經公開的蜂窩網和D2D頻譜共享方法主要有覆蓋（overlay)和襯墊（underlay) 兩大類。覆蓋式頻譜共享指的是當蜂窩網用戶不需要使用分配給它的某個頻帶時，D2D用戶 暫時占用它進行通信。襯墊式頻譜共享指的是當蜂窩網用戶使用分配給它的某個頻帶時， D2D用戶也使用該頻帶進行通信，但要保證對蜂窩網用戶的干擾不超出它可以忍受的門限 值。對這兩類頻譜共享方式，人們又提出了相應的資源分配方法，以在保證蜂窩網服務質量 的前提下最大化D2D用戶的吞吐量。這些公開的資料中都沒有考慮這樣的場景：終端除了 將數據傳送給對方以外，還可能要將數據通過蜂窩網基站傳送給不能直通的蜂窩網用戶， 例如一個終端將圖像同時發給另一個終端和遠距離的蜂窩網用戶。
【發明內容】
[0004] 本發明提供一種蜂窩網和D2D混合通信方法，在D2D通信的同時，蜂窩網用戶和 D2D的一個終端可以互相傳輸信號，利用蜂窩網基礎架構同時實現D2D通信以及終端和蜂 窩網用戶的通信，增強了蜂窩網和D2D共享頻譜的靈活性，適用于蜂窩網和D2D共享頻譜通 信時需要互相傳送數據的環境。
[0005] 蜂窩網基站和蜂窩網用戶之間的通信以及直連終端之間的通信分兩階段進行。在 第一階段，蜂窩網用戶使用頻帶W向蜂窩網基站發送信號X (t)，同時終端A向終端B發送信 號y (t)，終端A和B之間的通信共享蜂窩網用戶的頻帶W，終端B接收來自終端A的信號和 來自蜂窩網用戶的干擾，蜂窩網基站接收來自蜂窩網用戶的信號和來自終端A的干擾。然 后，終端B對接收信號解碼，得到信號y(t)，在第二階段，蜂窩網基站蜂窩網基站先對接收 信號解碼，得到信號X (t)和y (t)，然后使用頻帶W將信號的疊加廣播給蜂窩網用戶、終端A 和終端B。蜂窩網用戶從接收信號中消除自身信號x(t)，得到信號y(t)。同樣，終端A和終 端B也從接收信號中消除自身信號y (t)，得到信號X (t)。
【附圖說明】
[0006] 圖la、圖lb為蜂窩網和D2D混合通信系統示意圖。
【具體實施方式】
[0007] 下面結合附圖及實施例作進一步詳細說明，以利于對本發明的理解。
[0008] 蜂窩網和D2D混合通信系統包括一個蜂窩網基站BS和一個蜂窩網用戶MU、一對直 連終端A和B，蜂窩網基站和蜂窩網用戶之間的通信以及直連終端之間的通信分兩階段進 行。
[0009] 如圖la所示，在第一階段，蜂窩網用戶使用頻帶W向蜂窩網基站發送信號x(t)，同 時終端A向終端B發送信號y (t)，終端A和B之間的通信共享蜂窩網用戶的頻帶W。終端 B接收來自終端A的信號和來自蜂窩網用戶的干擾，接收信號表示為：
[0011] 其中Pjp p u分別是終端A和蜂窩網用戶的發射功率，h AB和h UB分別是終端A和蜂 窩網用戶到終端B的信道系數，nB(t)是均值為零、方差為σ 2的加性高斯白噪聲，信號的均 值為零、方差歸一化為1。終端Β對接收信號MB(t)解碼，得到信號y(t)。蜂窩網基站接收 來自蜂窩網用戶的信號和來自終端A的干擾，接收信號表示為：
[0013] 其中分別是蜂窩網用戶和終端A到蜂窩網基站的信道系數，nc(t)是均 值為零、方差為σ 2的加性高斯白噪聲。
[0014] 如圖lb所示，在第二階段，蜂窩網基站先對接收信號Me(t)解碼，得到信號x(t)和 y (t)，然后使用頻帶W將這兩個信號的疊加廣播給蜂窩網用戶、終端A和終端B。蜂窩網用 戶的接收信號表示為：
[0016] 其中Ρε是蜂窩網基站的發射功率，heu是蜂窩網基站到蜂窩網用戶的信道系數， 叫⑴是均值為零、方差為〇 2的加性高斯白噪聲。
[0017] 蜂窩網用戶從接收信號l(t)中消除自身信號x(t)，得到信號y(t)。
[0018] 終端A和終端B的接收信號分別表示為：
[0020] 其中h^PheB分別是蜂窩網基站到終端A和終端B的信道系數，vA(t)和^⑴都 是均值為零、方差為σ 2的加性高斯白噪聲。
[0021] 終端Α和終端Β分別從接收信號中消除自身信號y (t)，得到信號x(t)。
[0022] 從以上描述可以看出，終端A將信號傳輸到終端B和蜂窩網用戶，蜂窩網用戶也將 信號傳輸給終端A和終端B，在D2D通信的同時，實現了蜂窩網用戶和D2D的一個終端互相 傳輸信號。
【主權項】
1. 一種蜂窩網和D2D混合通信方法，所述方法包括： (1) 蜂窩網用戶使用頻帶W向蜂窩網基站發送信號x(t)，同時終端A向終端B發送信 號y(t)，終端A和終端B之間的通信共享蜂窩網用戶的頻帶W; (2) 蜂窩網基站先對接收信號解碼，得到信號x(t)和y(t)，然后使用頻帶W將信號疊 加后廣播給蜂窩網用戶、終端A和終端B; (3) 蜂窩網用戶從接收信號中消除自身信號X(t)，得到信號y(t)，終端A和終端B也從 接收信號中消除自身信號y(t)，得到信號X(t)。
【專利摘要】本發明公開了一種蜂窩網和D2D混合通信方法，所述方法包括：(1)蜂窩網用戶使用頻帶W向蜂窩網基站發送信號x(t)，同時終端A向終端B發送信號y(t)，終端A和B之間的通信共享蜂窩網用戶的頻帶W。(2)蜂窩網基站先對接收信號解碼，得到信號x(t)和y(t)，然后使用頻帶W將信號疊加后廣播給蜂窩網用戶、終端A和終端B。(3)蜂窩網用戶從接收信號中消除自身信號x(t)，得到信號y(t)，終端A和終端B也從接收信號中消除自身信號y(t)，得到信號x(t)。本發明在D2D通信的同時，蜂窩網用戶和D2D的一個終端可以互相傳輸信號，利用蜂窩網基礎架構同時實現D2D通信以及終端和蜂窩網用戶的通信，增強了蜂窩網和D2D共享頻譜的靈活性，適用于蜂窩網和D2D共享頻譜通信時需要互相傳送數據的環境。
【IPC分類】H04W4/00
【公開號】CN105263102
【申請號】CN201510584090
【發明人】陳宏濱
【申請人】桂林電子科技大學
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月15日