混合自动重发请求在时间相关性信道下的功率有效性设计方法技术

本发明专利技术公开了混合自动重发请求在时间相关性信道下的功率有效性设计方法，实现在相关性信道下的功率分配和速率选择的优化设计方案。该方案适用于三种常见HARQ类型(Type I、CC和IR)来最大化功率效率并同时保障通信服务质量，步骤如下：首先根据功率效率最大化和QoS约束构建目标优化问题；利用趋近性中断概率并引入辅助变量将原始问题分解成三个子问题，并依次闭合求解；确定功率效率上限，权衡频谱效率需求自适应选择HARQ类型；根据最优发送功率和传输速率来合理调整编码方案和调制方式，以实现功率效率最大化。相比于传统方法，采用趋近性中断概率方法可以有效降低实际应用中的计算复杂度，同时改善系统功率有效性性能。

Power efficiency design method for hybrid automatic repeat request in time correlated channels

The invention discloses a power efficiency design method for hybrid automatic retransmission requests in time-dependent channels, and realizes an optimal design scheme for power allocation and rate selection in correlation channels. The scheme is suitable for three common HARQ types (Type I, CC and IR) to maximize power efficiency and guarantee the quality of communication service. The steps are as follows: Firstly, the objective optimization problem is constructed according to the maximization of power efficiency and QoS constraints; then, the original problem is decomposed into three sub-problems by using the approaching interruption probability and introducing auxiliary variables, and the initial problem is decomposed into three sub-problems. In order to maximize the power efficiency, the upper limit of power efficiency is determined, and the type of HARQ is adaptively selected according to the spectrum efficiency requirement. Compared with the traditional method, the approach interruption probability method can effectively reduce the computational complexity in practical application and improve the power efficiency performance of the system.

【技术实现步骤摘要】
混合自动重发请求在时间相关性信道下的功率有效性设计方法
本专利技术涉及无线通信
，具体涉及混合自动重发请求在时间相关性信道下的功率有效性设计方法。
技术介绍
近几年来，无线数据流量和移动终端数量呈爆炸式增长，不断提高无线通信的频谱效率和功率效率的任务以满足用户日益增长的需求，变得越来越迫切。为此，自适应调制编码(AMC)和混合自动重传请求(HARQ)被认为是迄今为止非常有前景的两种技术。特别是在接收机端有完美信道的状态信息条件下，自适应调制编码是一种非常高效的物理层技术，它可以利用可用的信道状态信息进行合理编码方案和调制方式选择。然而，在发射机端仅能获取部分或者统计的信道状态信息的条件下，自适应调制编码并不再实用，此时可以通过多次传输来提高系统的吞吐量和降低中断概率。特别是结合链路层的混合自动重发请求和物理层的前向纠错编解码，是一种非常有效的手段，即混合自动重发请求，如图1所示。具体而言，在解码过程中，接收端首先进行错误检测，检测是否含有错误比特，在发现包含有错误比特时，解码器就立即进行纠错解码，只有在解码失败时，才会向发送端反馈解码失败信息，要求发送端重新发送信息。因此，混合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.混合自动重发请求在时间相关性信道下的功率有效性设计方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：S1、在基于功率有效性的混合自动重发请求在相关性信道下的发送功率分配和传输速率选择的优化设计方案中，最大化功率效率ηL的同时必须保证用户服务质量要求，所述的用户服务质量包括两方面约束：目标中断概率的最大值门限和有效吞吐量最小值要求，分别表示成pout,L≤ε和

【技术特征摘要】
1.混合自动重发请求在时间相关性信道下的功率有效性设计方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：S1、在基于功率有效性的混合自动重发请求在相关性信道下的发送功率分配和传输速率选择的优化设计方案中，最大化功率效率ηL的同时必须保证用户服务质量要求，所述的用户服务质量包括两方面约束：目标中断概率的最大值门限和有效吞吐量最小值要求，分别表示成pout,L≤ε和在给定这两方面的约束条件下，混合自动重发请求系统的功率效率最大化问题构建成：subjecttopout,L≤εPl≥0,1≤l≤LR≥0,式中各符号含义如下：ηL：功率效率且L：混合自动重发请求的最大传输次数，Pl：第l次传输的发送功率且1≤l≤L，R：混合自动重发请求的传输速率，pout,l：第l次传输后接收信号的解码失败概率，或称中断概率且1≤l≤L，混合自动重发请求系统的有效吞吐量，ε：中断概率最大门限，有效吞吐量的最小约束；S2、采用三种不同混合自动重发请求方案的中断概率的趋近性分析结果来简化优化问题的求解，即：其中σk为第k次传输的加性白噪声功率，ρ为衰落信道相关系数，然后引入辅助变量目标中断概率α，将优化问题改写成subjecttopout,L＝α0≤α≤εPl≥0,1≤l≤LR≥0,其中为平均总传输功率且进而将目标问题分解成三个子问题：发送功率合理分配、目标中断概率优化选择、传输速率自适应调整，依次求解步骤如下：S201、首先在功率分配问题中，在给定传输速率R和目标中断概率α，功率效率最大化问题退化成：subjecttopout,L＝αPl≥0,1≤l≤L.利用中断概率的趋近性结果，功率最优解可以表示成传输速率R和目标中断概率α的闭合表达式，即S202、将功率最优化解Pl*，1≤l≤L代入到优化问题中，在给定传输速率R的条件下，优化问题又退化成目标中断概率α的优化问题，为subjectto0≤α≤ε其中f(α)为目标中断概率的函数该目标中断概率的优化问题对应的最优解为：S203、将最优化目标中断概率α*再代入到优化问题...

【专利技术属性】
技术研发人员：施政，陈继桐，杨光华，郭洪飞，屈挺，马少丹，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44