[發明專利]一種基于數字調制的IR-HARQ功率分配算法

有效

• 申請號: 202011082546.8
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112218361B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 季晨;曹鈺杰;章國安
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: H04W52/24
• 分類號: H04W52/24;H04L1/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于數字調制的IR-HARQ功率分配算法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟S1、計算基于數字調制的IR-HARQ鏈路中的互信息；

步驟S2、計算鏈路中的平均吞吐率；

步驟S3、采用混合傳輸策略進行功率分配；

所述步驟S1包括：

步驟S1.1、建立系統模型，假設在第k次傳輸時，接收端的離散信號為：

y_k＝g_kh_kx_k+w_k，

其中，x_k為發射信號，y_k為接收信號，w_k為加性高斯白噪聲，h_k為當前傳輸回合的信道增益，g_k為第k次傳輸時的發射功率；

步驟S1.2、在M進制調制方案下，星座圖中的樣點用S_l表示，且發送到信道的概率相等，接收端的信噪比用ρ表示，在高斯信道條件下，對于等概率多進制調制信號，信道的互信息表示為：

步驟S1.3、對互信息進行求導，可以得到

步驟S1.4、用MMSE表示數字調制的IR-HARQ鏈路中的互信息導數為：

所述步驟S2包括：

步驟S2.1、設置IR-HARQ傳輸鏈路的初始速率為R₀，進行的重傳次數為L_M，τ為IR-HARQ嘗試發送當前信息所消耗次數的隨機變量，p_e(k)為錯誤解碼導致的誤碼率；

步驟S2.2、運用大數定理可以得到平均數據吞吐量η為：

步驟S2.3、考慮對時延不敏感的情況，即考慮L_M為無窮，進一步可以得到IR-HARQ鏈路實際吞吐率為：

所述步驟S3包括：

步驟S3.1、在基于數字調制的IR-HARQ鏈路過程中，一旦累積的互信息超過門限R₀，則能夠成功解碼；將定義為IR-HARQ鏈路中的互信息，并且在每個傳輸過程中都最大化調制互信息，同時用逆信道策略來彌補最大化調制互信息策略的不足；

步驟S3.2、將最大化調制互信息策略描述成以下優化問題；

s.t.g_k(α_k)≥0

∫g_k(α_k)p(α_k)dα_k≤P_A

T(g_kα_k)≤R_k

步驟S3.3、運用凸優化對上述優化問題進行求解，得到如下解；

步驟S3.4、在瑞利衰落信道條件下，信道增益的概率密度函數p(α)＝e^-α，傳輸過程中信道互信息可以表示為且互信息T與初始速率R為相關函數，因此可以得到逆信道傳輸策略

步驟S3.5、設定一個閾值X，當剩余待傳信息小于閾值時進行逆信道傳輸策略(S3.4)，否則正常使用最大化調制互信息策略(S3.2)。