基于智能反射面的设备间通信系统速率分析

符凤婷 李莉

摘  要： 以通用形式对基于智能反射面（RIS）的设备到设备（D2D）通信系统进行建模，推导出用户的可达速率，获得系统的总速率.当发送方的发射功率足够大时，进行系统的速率分析. 仿真实验表明：在瑞利信道条件下，随着用户发射功率的增加，系统总速率近似值与理论值之间的误差不超过3%.

关键词： 智能反射面（RIS）; D2D通信; 速率分析

中图分类号： TN 929.5      文献标志码： A    文章编号： 1000-5137（2021）01-0057-05

Abstract： In this paper，firstly the device-to-device （D2D） communication system model based on the reflective intelligent surface （RIS） was established in a general form，from which the users achievable rate was derived and the total rate of the system was obtained.Then the rate of the system was analysed when the transmitting power was high enough. The simulating experiments showed that with the increase of user transmit power，the error of the system total rate between the approximate value and the theoretical value did not exceed 3% under Rayleigh channel condition.

Key words： reflecting intelligent surfaces （RIS）; device-to-device （D2D） communication; rate analysis

0  引言

近年來，随着移动设备和智能终端的普及，无线网络中对数据业务的需求急剧增加.为了满足数据流量快速增长的需求并实现无缝通信，设备到设备（D2D）通信技术被认为是一种有前途的技术[1].与物联网中的机器到机器（M2M）通信的概念类似，D2D通信旨在使一定距离范围内的用户通信设备能够直接通信，以降低对服务基站的负荷.D2D通信既可在基站控制下进行连接及资源分配，也可以在无网络基础设施的时候进行信息交互[2].最近，一种新的革命性器件——智能反射面（RIS）作为显著提高无线通信性能的解决方案被提出 [3].RIS是由电磁材料制成的超表面，超表面由亚波长金属或介电散射粒子的二维阵列构成，这些粒子以不同的方式转换电磁波.通过超表面，可以将入射的无线电波转换为反射的无线电波和透射或折射的无线电波[4]，从而可以有效地消除D2D通信的干扰，并满足数据传输速率的要求.

目前已有一些D2D通信网络吞吐量的相关研究工作.倪艺洋等[5]描述了基于放大转发……