CN113411835B - 一种多ris场景下的通信选择方案 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多RIS场景下的通信选择方案，解决了目前对商用阶段RIS选择的技术、方案空白的弊端，其技术方案要点是当发射用户要与接收用户通信时，基站接收发射用户的位置信息及通信请求，并接收用户的位置信息以判断接收用户与发射用户的相对位置是否满足直接D2D的条件，若满足，则直接D2D通信；若不满足，对相对位置再一次进行判断是否满足RAD条件，若不满足，则直接使用蜂窝技术通信；反之基站各RIS距离收发用户距离的对应乘积，基站为用户分配带内频段的使用权限，借助乘积最小对应的RIS进行D2D通信辅助，本发明的一种多RIS场景下的通信选择方案，能在商用多个RIS场景下选择合适的RIS进行通信辅助，更加实用、高效。

Description

一种多RIS场景下的通信选择方案
技术领域
本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种多RIS场景下的通信选择方案。
背景技术
目前专家对RIS辅助通信的研究都只专注于单个RIS下，诸如主被动波束赋形、信道估计和信息调制的研究。当RIS进入商用阶段，在一个小区范围内不可能只有一个RIS，当前的研究只专注于单个RIS的场景，忽略了商用后的可能存在的RIS选择问题，还有待改进的空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种多RIS场景下的通信选择方案，能在商用多个RIS场景下选择合适的RIS进行通信辅助，更加实用、高效。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种多RIS场景下的通信选择方案，当发射用户S要与接收用户D通信时，发射用户S向基站发送自己的位置信息及对接收用户D的通信请求；
基站接收发射用户S的位置信息及通信请求，并要求接收用户D发送其自身位置信息，基站接收位置信息以判断接收用户D与发射用户S的相对位置是否满足直接D2D的条件，若满足，则直接D2D通信；
若不满足直接D2D条件，对相对位置再一次进行判断是否满足RAD条件，若不满足，则直接使用蜂窝技术通信；
若满足RAD条件，基站根据范围内RIS的位置信息获取各RIS距离发射用户S和接收用户D的距离及其距离的对应乘积，选择乘积结果最小对应的RIS作为RAD通信的辅助设备；基站为用户分配带内频段的使用权限，借助指定RIS进行RIS辅助的D2D通信。
作为优选，各RIS设定的位置固定，基站获取有范围内RIS的位置信息、发射用户S的位置信息、接收用户D的位置信息；
设定RIS有N个，分别编号为i＝1,2,…，N；
设定编号为i的RIS距离发射用户S的距离为dSi，距离接收用户D的距离为diR，i＝1,2,…，N；
根据RIS辅助通信的无线信道增益与两条级联信道长度的乘积呈反比关系，选择乘积最小对应的RIS，即i＝argmin(dSi*diR)，i＝1,2,…，N。
作为优选，多RIS场景通信范围为圆形区域，圆形区域的上下左右四个顶点上各设置有一RIS。
作为优选，发射用户S和接收用户D之间设定有距离下限参考定值及距离上限参考定值；
当收发用户之间的距离小于距离下限参考定值时，判断满足直接D2D的条件，直接D2D通信；
当收发用户之间的距离大于距离上限参考定值，或收发用户其一不位于设定范围内时，则判断不满足RAD条件，直接使用蜂窝技术通信；
当收发用户之间的距离介于距离下限参考定值与距离上限参考定值之间时，采用RIS辅助的D2D通信。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
通过对收发用户的相对位置关系进行对应的通信方式选择，能使得通信更加的优化、高效与便捷，且对于多RIS的场景下，根据RIS辅助通信的无线信道增益与两条级联信道长度的乘积呈反比关系，选取距离乘积最小对应的RIS作为辅助设备，但基数比较大的环境下乘积最小选择策略能让D2D用户寻找到最优的RIS进行通信辅助，更优地发挥RIS在提高频谱效率、减小发射功率；
本方案可以找到最合适做辅助的RIS以在保证用户发射功率最小的情况下，能达到同样的接收效果，减少了D2D通信本身所固有的缺点所带来的影响。
附图说明
图1为方案的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
根据一个或多个实施例，公开了一种多RIS场景下的通信选择方案，如图1所示，包括有以下步骤：
当发射用户S要与接收用户D通信时，发射用户S向基站发送自己的位置信息及对接收用户D的通信请求。
基站接收发射用户S的位置信息及通信请求，并要求接收用户D发送其自身位置信息，基站接收位置信息以判断接收用户D与发射用户S的相对位置是否满足直接D2D条件，直接D2D条件即为接收用户D与发射用户S的相对位置直线距离小于规定参数；若满足，则直接D2D通信。
若不满足直接D2D条件，对相对位置再一次进行判断是否满足RAD条件，RAD条件即为基站、接收用户D、发射用户S三者中任意两者之间的距离都小于设定参数；若不满足，则直接使用蜂窝技术通信。
若满足RAD条件，基站根据范围内RIS的位置信息获取各RIS距离发射用户S和接收用户D的距离及其距离的对应乘积。多RIS场景通信范围为圆形区域，圆形区域的上下左右四个顶点上各设置有一RIS。
根据各RIS对应的距离乘积，选择乘积结果最小对应的RIS作为RAD通信的辅助设备；基站为用户分配带内频段的使用权限，借助指定RIS进行RIS辅助的D2D通信。
各RIS设定的位置固定，基站获取有范围内RIS的位置信息、发射用户S的位置信息、接收用户D的位置信息，距离信息可以由位置信息便捷的计算得到；
设定RIS有N个，分别编号为i＝1,2,…，N；
设定编号为i的RIS距离发射用户S的距离为dSi，距离接收用户D的距离为diR，i＝1,2,…，N；
根据RIS辅助通信的无线信道增益与两条级联信道长度的乘积呈反比关系，选择乘积最小对应的RIS，即i＝argmin(dSi*diR)，i＝1,2,…，N。
基站指定编号为i的RIS为发射用户S、接收用户D进行服务，并分配带内频段的使用权限。这样收发用户就能建立起连接，并且起到了复用频段的效果。
具体的，发射用户S和接收用户D之间设定有距离下限参考定值及距离上限参考定值；
当收发用户之间的距离小于距离下限参考定值时，判断满足直接D2D的条件，直接D2D通信；
当收发用户之间的距离大于距离上限参考定值，或收发用户其一不位于设定范围内时，一般范围为某一小区内，则判断不满足RAD条件，直接使用蜂窝技术通信；
当收发用户之间的距离介于距离下限参考定值与距离上限参考定值之间时，采用RIS辅助的D2D通信。
乘积最小的选择策略是有研究依据可循的，该算法优于加法最小的选择策略，虽然很多情况下这两种算法会选到相同的RIS，但基数比较大的环境下乘积最小选择策略仍然会显出它的优势。D2D通信设备的发射功率不能太高，一来会降低设备待机时间和电池使用寿命，二来会给其它D2D用户甚至蜂窝用户的接收带来干扰。采用本方案可以找到最合适做辅助的RIS以在保证用户发射功率最小的情况下，能达到同样的接收效果，减少了D2D通信本身所固有的缺点所带来的影响，让D2D用户寻找到最优的RIS进行通信辅助，更优地发挥RIS在提高频谱效率、减小发射功率上的效果。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (3)

1.一种多RIS场景下的通信选择方案，其特征是：
当发射用户S要与接收用户D通信时，发射用户S向基站发送自己的位置信息及对接收用户D的通信请求；
基站接收发射用户S的位置信息及通信请求，并要求接收用户D发送其自身位置信息，基站接收位置信息以判断接收用户D与发射用户S的相对位置是否满足直接D2D的条件，发射用户S和接收用户D之间设定有距离下限参考定值及距离上限参考定值，当收发用户之间的距离小于距离下限参考定值时，判断满足直接D2D的条件，则直接D2D通信；
若不满足直接D2D条件，对相对位置再一次进行判断是否满足RAD条件，RAD条件即为基站、接收用户D、发射用户S三者中任意两者之间的距离都小于设定参数；当收发用户之间的距离大于距离上限参考定值，或收发用户其一不位于设定范围内时，判断不满足RAD条件，则直接使用蜂窝技术通信；
当收发用户之间的距离介于距离下限参考定值与距离上限参考定值之间时，满足RAD条件，基站根据范围内RIS的位置信息获取各RIS距离发射用户S和接收用户D的距离及其距离的对应乘积，选择乘积结果最小对应的RIS作为RAD通信的辅助设备；基站为用户分配带内频段的使用权限，借助指定RIS进行RIS辅助的D2D通信。
2.根据权利要求1所述的多RIS场景下的通信选择方案，其特征是：各RIS设定的位置固定，基站获取有范围内RIS的位置信息、发射用户S的位置信息、接收用户D的位置信息；
设定RIS有N个，分别编号为i＝1,2,…，N；
设定编号为i的RIS距离发射用户S的距离为dSi，距离接收用户D的距离为diR，i＝1,2,…，N；
根据RIS辅助通信的无线信道增益与两条级联信道长度的乘积呈反比关系，选择乘积最小对应的RIS，即i＝argmin(dSi*diR)，i＝1,2,…，N。
3.根据权利要求2所述的多RIS场景下的通信选择方案，其特征是：多RIS场景通信范围为圆形区域，圆形区域的上下左右四个顶点上各设置有一RIS。
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