[發明專利]一種基于智能V2X的功率分配和傳輸RIS優化方法

在審

• 申請號: 202111018064.0
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN114745691A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 姜衍;谷曉會;邱欽宇;段瑋
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H04W4/40
• 分類號: H04W4/40;H04W24/06;H04W52/34;H04B17/391
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

1.一種基于智能V2X的功率分配和傳輸RIS優化方法，其特征在于，包括以下步驟；

步驟一：系統模型設置；所述系統模型設置包括信道模型設置、DVE的包時延模型設置、CVE的遍歷容量設置；

步驟二：推導出RIS的最優相移，并確定最優的功率分配，隨后計算V2I鏈路的可實現容量；

步驟三：進行數值和仿真評估。

2.根據權利要求1所述的一種基于智能V2X的功率分配和傳輸RIS優化方法，其特征在于，所述步驟一中對于上行RIS輔助車載通信系統，采用一個單天線BS和一個傳送RIS服務于V2V和V2I通信；具體來說，蜂窩車載用戶(Cellular Vehicular User，CVE)執行V2I通信，而配對車載用戶(DVE)則遵循基于V2V通信的設備到設備(Device-to-Device，D2D)協議，以滿足高可靠性、低時延的要求]；在BS和CVE之間部署了帶有N個低成本元件的RIS，建立額外的連接。RIS輔助車載通信系統CVE和BS位于RIS的對面，來自CVE的信號可以通過傳輸型RIS進入BS；通過這種方式，RIS可以為V2I通信提供更高的波束形成增益，通過重新配置這些RIS元件，這些元件由一個面向軟件的RIS控制器協調，通過物理鏈路連接到BS。

3.根據權利要求1所述的一種基于智能V2X的功率分配和傳輸RIS優化方法，其特征在于，所述步驟一中信道模型設置方法為對于RIS輔助的V2I通信，采用表示對角線相移矩陣，其中ω_n∈[0,π]和β_m∈[0,1]分別為相關透射系數的相移和幅值；

RIS的每個元件的設計都是為了最大限度地提高傳動強度，并將傳動角度導向BS；由于相干組合使傳輸振幅最大化，從而有助于實現最大的用戶接收功率，為了不失一般性，我們在接下來的研究中設置β_n＝1；另外，從CVE到BS、CVE到RIS、RIS到BS的等效基帶信道分別用和表示；D2D鏈路的信道、從DVE到BS的干擾信道、從CVE到DVE的干擾信道分別表示為h_v、h_B和h_t；此外，每個信道系數都假定為路徑損耗與獨立同分布(i.i.d.)及零均值和單位方差的瑞利衰落的乘積；CVE和DVE的發射功率分別用P_t和P_v表示；

根據上述定義，給出了DVE的信干噪比(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio，SINR)：

為簡化，我們假設相鄰的RIS元件在傳輸過程中沒有信號耦合，即所有RIS元件獨立傳輸入射信號；通過這種方式，所有RIS元件接收到的信號可以被建模為各自發射信號的疊加，從而得到CVE的瞬時上行信噪比(Signal-to-Noise Ratio，SNR)和SINR：

和

其中σ²是加性高斯白噪聲(Additive White Gaussian Noise，AWGN)的功率。