[发明专利]多天线场景下D2D通信与蜂窝通信共存的通信方法及系统

权利要求书

1.一种多天线场景下D2D通信与蜂窝通信共存的通信方法，其特征在于，进行所述蜂窝通信包括以下步骤：

步骤A1：基站和D2D发送端均向蜂窝用户和D2D接收端发送训练序列；

步骤A2：蜂窝用户以及D2D接收端，均利用训练序列进行信道状态估计，将得到的信道状态信息反馈至基站；

步骤A3：基站接收并根据所述信道状态信息，将空间维度分为用以蜂窝通信的第一空间维度以及用以D2D通信且与所述第一空间维度互不交叠的第二空间维度；

步骤A4：基站采用第一预编码矩阵，将蜂窝信号限制在第一空间维度上并发送蜂窝信号；

步骤A5：蜂窝用户从第一空间维度上接收蜂窝信号。

2.根据权利要求1所述的多天线场景下D2D通信与蜂窝通信共存的通信方法，其特征在于，

进行所述D2D通信包括以下步骤：

步骤B1：基站将空间维度划分结果发送至D2D发送端以及D2D接收端；

步骤B2：D2D发送端以及D2D接收端接收所述空间维度划分结果；

步骤B3：D2D发送端利用第二预编码矩阵将D2D信号限制在第二空间维度上并发送所述D2D信号；

步骤B4：D2D接收端接收信号，将同频带上第一空间维度上的蜂窝信号和加性噪声共同视作有色高斯噪声，利用滤波矩阵将有色高斯噪声白化，提取D2D信号。

3.根据权利要求2所述的多天线场景下D2D通信与蜂窝通信共存的通信方法，其特征在于，在所述步骤A3中进行空间维度划分时，第一空间维度的划分优先级高于第二空间维度。

4.根据权利要求3所述的多天线场景下D2D通信与蜂窝通信共存的通信方法，其特征在于，所述步骤A3中还包括基站根据信道状态信息对蜂窝通信以及D2D通信的发送功率的分配，并将D2D通信的发送功率分配结果发送至所述D2D发送端；

所述步骤A4中根据所述功率分配结果发送蜂窝信号；

所述步骤B3中根据所述功率分配结果发送D2D信号。

5.根据权利要求4所述的多天线场景下D2D通信与蜂窝通信共存的通信方法，其特征在于，基站通过下列公式进行蜂窝通信以及D2D通信的发送功率的分配：

argmaxP1,P2T(P1,P2)]]>

s.t.

Trace(V₁P₁V₁^H)≤p_1,max

Trace(V2P2V2H)≤p2,max]]>

C₁(P₁)≥R_1,min

C₂(P₂)≥R_2,min

T(P₁,P₂)＝C₁(P₁)+C₂(P₂)

其中，P₁为蜂窝信号功率分配矩阵，P₂为D2D信号功率分配矩阵；V₁为第一预编码矩阵，V₁^H为第一预编码矩阵的转置，V₂为第二预编码矩阵，为第二预编码矩阵的转置；p_1,max为蜂窝信号的最大功率，p_2,max为D2D信号的最大功率；C₁为蜂窝通信信道的信道容量，C₂为D2D通信信道的信道容量；R_1,min为预设的蜂窝通信的最小传输速率，R_2,min为预设的D2D通信的最小传输速率。