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[004引各参数定义如下：
[0049] SINR3,fd:带内全双工D2D通信链路用户USER3接收信号的信干比；
[0050] Pi:蜂窝网发射基站BS发送给蜂窝网用户USERl的信号Si的功率；
[0051 ] P2:带内全双工D2D通信链路用户最大发送功率；
[0052] SI:蜂窝网发射基站BS发送给蜂窝网用户USERl的信号；
[0化3] S2:带内全双工D2D通信用户USER2到用户USER3的目标信号；
[0054] X2:带内全双工D2D通信用户USER2到用户USER3的信号；
[0055] 72:带内全双工D2D通信用户USER2经过消除自干扰的接收到的信号；
[0056] 73:带内全双工D2D通信用户USER3经过消除自干扰的接收到的信号；
[0057] ?1，《2:带内全双工D2D通信用户USER2发送信号中的分量的权值；
[005引 hi3:蜂窝网发射基站BS到带内全双工D2D通信链路用户US邸3信道增益；
[0059] hi2:蜂窝网发射基站BS到带内全双工D2D通信链路用户US邸2信道增益；
[0060] h23:带内全双工D2D通信用户USER2至Ij用户USER3信道增益；
[0061 ] h32:带内全双工D2D通信用户USER3至Ij用户USER2信道增益；
[0062] 巧^自干扰信号消除的均方误差；
[0063] CT,;;高斯噪声的均方误差；
[0064] 若I巧|2(邮。r +砖+式)+K|2 =P2则I ^2I2取值最大，使得SINRwd有最大值;并且 只有…的相位能影响Pi I h2出I2eje O抽13 P的值，我们考虑Pl |h23hl2eW O抽13 I 2非1 I h2出12ej 9…-hl3 I 2，则h23hi2eje ? 1含-地13，A>〇，最优苗则需要满足：
[0069] 求解得01最优值：
[0073] 通过上述计算得到带内全双工D2D通信用户发射功率权重最优值CO I和《2;带内全 双工D2D通信用户经过自干扰消除得到的接收信号将会和发送给用户的目标信号根据公式 X:=巧鸣a'2叠加后一同通过发送天线发送出去，则在另一带内全双工D2D通信用户 接收到的信号为目标信号、已知的自干扰信号和基站干扰信号的叠加，经过积极模拟自干 扰信号消除和数字自适应消除，干扰信号得到抵消，最终提高带内全双工D2D通信链路中的 通信质量。
[0074] 下面结合说明书附图对本发明的一个实例做出进一步描述：
[0075] 如图1所示，用于蜂窝网络的带内全双工D2D通信链路干扰消除方法，包括基站，一 个蜂窝用户，一对带内全双工D2D通信用户，分别用BS，USERl、USER2、USER3表示。假设一个 小区场景，信道为瑞利衰落信道，带内全双工D2D通信链路的发射功率相对基站的发射功率 较小，不影响蜂窝用户US邸1的通信。基站分给不同通信区域相同的资源，基站BS与US邸1通 信的下行链路对带内全双工D2D通信链路就会有干扰。
[0076] D2D通信的基于全双工的消除基站干扰消除方法步骤如下：
[0077] a)带内全双工D2D通信链路用户US邸2和用户USER3进行D2D通信，D2D通信复用基 站BS与USERl通信的下行链路的频谱资源，此时基站BS对D2D通信链路就会有干扰；
[007引b)在带内全双工D2D通信链路用户US邸2接收天线接收到的信号经过自干扰消除 后，得到的信号将会和发送给用户USER3的信号叠加后一同通过发送天线发送出去，得到的 复合信号可表示为：^=巧7:6^+碼&，其中《1，《2代表功率权重，0'*是信号处理的相位 延时，y2为带内全双工D2D通信链路用户US邸2接收天线接收到的信号经过自干扰消除得到 的接收信号，S2是US邸2发送给USER3的信号；上式中y;=於-X;，其中X2*为用户US邸2的自 干扰信号的估计值；家2=巧hi如+hcXa+hg满+1?，其中Pi是基站的发送功率，Si是基站 发送给蜂窝网接收端USERl的信号，X3是USER3发送给USER2的信号，hi2、h22、h32分别是是基 站到U沈Rl的信道增益、USER2到U沈R2的信道增益和US邸3到USER2的信道增益，用户U沈R2 为m是高斯白噪声。具体地，带内全双工D2D通信用户USER2接收天线接收的信号经过模拟 积极自干扰消除，再经过模数转换后进行数字自干扰消除，得到来自基站BS的干扰信号y2， 根据公式^=?16^72+?232和权值功率分配，通过发射电路发送给11沈尺3。
[0079] C)在带内全双工D2D通信链路US邸3接收到的信号经过自干扰信号的消除后得到： 扔=/?，,(份卢''*^^/7打?诚+化《2+1,2)+^^/^&诚+133+";，其中122、133分别是是1]561?2和1]561?3的 自干扰消除误差，m为高斯白噪声。最终使得基站干扰的到抵消，最终提高带内全双工D2D 通信链路中的通信质量。
[0080] 根据上述的用于蜂窝网络的带内全双工D2D通信链路干扰消除方法，其中带内全 双工D2D通信用户最优发射功率权重CO 1和CO 2求解得到
，
;根据公式X2 = ?心^2+W 2S2，通过发射电路发射；
[0081] 根据上述用于蜂窝网络的带内全双工D2D通信链路干扰消除方法，其中信道增益 hi2，h23 USER2可W直接获得，hi3通过US邸3反馈。
【主权项】
1. 一种用于蜂窝网络的带内全双工D2D通信链路干扰消除方法，其特征在于:干扰消除 方法包括基站，一个蜂窝用户，一对带内全双工D2D通信链路用户，分别用BS，USER1、USER2、 USER3表示，构成一个嵌入带内全双工D2D通信的蜂窝网络，带内全双工D2D通信链路复用蜂 窝网下行链路频谱资源，具备同时同频发送和接收信号的能力;采用点对点拓扑结构的蜂 窝网发射基站BS和蜂窝网用户US邸1、复用蜂窝网络下行链路频谱资源的带内全双工D2D通 信的用户US邸巧邮沈R3;带内全双工D2D通信用户具备在发送信号的同时接收信号的能力， 通过在发送目标信号的同时转发侦听到的信号，并分配目标信号和接收信号最优的发射功 率，提高带内全双工D2D通信链路的通信质量。2. 根据权利要求1所述的一种用于蜂窝网络的带内全双工D2D通信链路干扰消除方法， 其特征在于:干扰消除方法具体步骤如下： a) 带内全双工D2D通信用户USER2和用户USER3进行D2D通信，D2D通信复用基站BS与 USER1通信的下行链路的频谱资源，此时基站BS对D2D通信链路就会有干扰； b) 在带内全双工D2D通信链路用户US邸2接收天线接收到的信号经过自干扰消除后，得 到的信号将会和发送给D2D用户USER3的信号叠加后一同通过发射天线发送出去，得到的复 合信号可表示为：其中ω 1，ω 2代表功率权重， 是信号处理的相位延时， y2为带内全双工D2D通信链路用户USER2接收天线接收到的信号经过自干扰消除得到的 接收信号，S2是USER2发送给USER3的信号； 上式中拆=歹2-X;，其中X 2 *为用户U S E R 2的自干扰信号的估计值；其中Pi是基站的发送功率， S1是基站发送给蜂窝网接收端USER1的信号， X3是US邸3发送给US邸2的信号， hi2、h22、h32分别是是基站到USER1的信道增益、USER2到USER2的信道增益和USER3到 USER2的信道增益，用户US邸2为m是高斯白噪声； 具体地，带内全双工D2D通信用户USER2接收天线接收的信号经过模拟积极自干扰消 除，再经过模数转换后进行数字自干扰消除，得到来自基站BS的干扰信号y2,根据公式X2 = ω iej*V2+ ω 2S2和权值功率分配，通过发射电路发送给US邸3; C)在带内全双工D2D通信链路USER3接收到的信号经过自干扰信号的消除后得到：，其中122、133分别是是USER2和USER3的 自干扰消除误差，n3为高斯白噪声；最终使得基站干扰的到抵消，最终提高D2D通信链路中 的通信质量。3. 根据权利要求2所述的一种用于蜂窝网络的带内全双工D2D通信链路干扰消除方法， 其特征是：所述的功率权重ω 1和ω 2求解得到：恨据公式X2= ?16^72+?232，通过发射电路发射;所述的 信道增益hi2，h2如SER2可W直接获得，所述的信道增益hi3通过US邸3反馈。
【专利摘要】一种用于蜂窝网络的带内全双工D2D通信链路干扰消除方法，属于双工D2D通信链路干扰消除方法。包括：基站，一个蜂窝用户，一对带内全双工D2D通信链路用户，带内全双工D2D通信链路复用蜂窝网下行链路频谱资源，具备同时同频发送和接收信号的能力；采用点对点拓扑结构的蜂窝网发射基站BS和蜂窝网用户USER1、复用蜂窝网络下行链路频谱资源的带内全双工D2D通信的用户USER2和USER3；带内全双工D2D通信用户具备在发送信号的同时接收信号的能力，通过在发送目标信号的同时转发侦听到的信号，并分配目标信号和接收信号最优的发射功率，提高带内全双工D2D通信链路的通信质量。该方法利用带内全双工的同时收发的特性，在提高D2D通信质量的同时，不影响蜂窝通信系统的整体性能。
【IPC分类】H04W72/12, H04W28/02
【公开号】CN105554805
【申请号】CN201510890999
【发明人】李松, 林昌林, 孙彦景, 王艳芬, 张珂, 夏晨阳, 谭泽富
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月7日