发明授权-2018113459841-上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除的D2D传输方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利

(10)授权公告号CN109219026B
(45)授权公告日2020.11.10
(21)申请号201811345984.1(56)对比文件
CN10
(22)申请日2018.11.135554805A,2016.05.04
CN104301984A,2015.01.21
(65)同一申请的已公布的文献号CN105471806A,2016.04.06
申请公布号CN109219026ACN103036826A,2013.04.10
(43)申请公布日2019.01.15CN110061764A,2019.07.26
(73)专利权人西安交通大学CN108028676A,2018.05.11
地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西CN104954975A,2015.09.30
路28号EP2526713A1,2012.11.28
专利权人广东顺德西安交通大学研究院欧阳明生.基于网络编码的D2D通信干扰抑
制研究.《万方数据库》.2017,
(72)发明人任品毅李强DeekshaAgarwal等.OutagePerformance
(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任ofEnergyHarvestingRelay-Assisted
公司61200Device-to-DeviceCommunication.《2017
代理人徐文权InternationalConferenceonWireless
(51)Int.Cl.Communications,SignalProcessingand
H04W4/70(2018.01)Networking(WiSPNET)》.2017,
H04W24/02(2009.01)审查员蒋蓉

H04W24/04(2009.01)
H04W40/22(2009.01)权利要求书3页说明书8页附图4页
(54)发明名称输。
上行中继网络中基于能量捕获和干扰消除
的D2D传输方法
(57)摘要
本发明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，本发明实现了上行中继网络
CN109219026B中基于能量捕获和干扰消除的能量高效的D2D传
CN109219026B权利要求书1/3页

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；
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接收端分别接收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，分别表示为

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；中继和D2D接收端进行能量捕获的能量分别表示为
22
PR＝ηγ1(PC|h1|+PA|h4|)

设定D2D设备的能量捕获约束C3，如下：

其中，eB是D2D接收端的最小捕获能量；

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，表示为

根据设定的约束