【技术实现步骤摘要】
一种面向6G SURLLC场景的用户性能分析方法
[0001]本专利技术属于无线通信
,具体涉及一种面向6G SURLLC场景的用户性能分析方法。
技术介绍
[0002]相较于第五代移动通信系统(The Fifth Generation,5G),6G对时延、可靠性、接入用户数、安全性等关键性能指标提出了更为严苛的要求。SURLLC作为未来6G可能支持的五种新应用场景之一,能够服务于工业和军事通信,例如6G时代的人形机器人,高精度机床和输送系统,以及车间通信场景。但是,相比5G低时延高可靠通信(Ultra
‑
Reliable and Low Latency Communications URLLC),SURLLC不仅对可靠性(高于99.99999%)和时延(低于1ms)性能要求苛刻,对安全性也有较高的要求。如何揭示安全性、时延和可靠性三个指标间的理论关系,并设计出能够满足SURLLC场景需求的可靠无线通信系统,是实现6G需要解决的重要问题。
[0003]在SURLLC场景下的对无线通信系统用户性能进行深入分析和设计,基础和关键在于对用户安全性、时延和可靠性三方面进行性能分析,以辅助探索权衡或同时提升三方面系统用户性能的方法,从而实现SURLLC。但是,目前有关URLLC的性能分析,大多是基于经典衰落模型开展的。由于广域覆盖和全球互联,以及地面、空中、水下和卫星通信等多样且异构的通信场景和方式,无线信道的衰落特性变得难以统一精确刻画。经典衰落模型的假设已不再广泛适用于6G复杂多样的场景,可 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种面向6G SURLLC场景的用户性能分析方法,其特征在于,包括:S1:初始化上行大规模MIMO系统场景,基于α
‑
κ
‑
μ阴影衰落模型,对上行大规模MIMO系统中发送天线和接收天线之间的信道进行信道建模;S2:分析单个α
‑
κ
‑
μ阴影随机变量以及多个独立同分布α
‑
κ
‑
μ阴影随机变量之和的PDF精确近似闭式表达式;S3:基于阴影随机变量的PDF精确近似闭式表达式,在空时传输方案下结合空
‑
时译码,计算接收端和窃听者处接收SNR的PDF近似表达式;S4:在安全短数据包传输条件下,结合接收端和窃听者处接收SNR的PDF近似表达式分析SURLLC场景下用户的平均信息泄露;S5:用平均信息泄露来量化安全性、译码错误概率量化可靠性,进而联合安全性、时延和可靠性,实现在任意衰落下的SURLLC场景下系统用户性能分析。2.根据权利要求1所述的一种面向6G SURLLC场景的用户性能分析方法,其特征在于,初始化上行大规模MIMO系统场景,包括:在大规模MIMO系统配备了L
S
、L
D
和L
E
根天线的信源(S
‑
node)、接收端(D
‑
node)以及一个窃听者(E
‑
node)中,假设从S
‑
node到D
‑
node(主信道)和从S
‑
node到E
‑
node(窃听信道)的信道在完美CSI下经历独立的准静态α
‑
κ
‑
μ阴影衰落和路径损耗,用β
k
表示S
‑
node与之间的路径损耗,|h
ij,k
|2表示S
‑
node的第i根天线与k
‑
node的第j根天线之间小尺度和阴影衰落增益,对于任意i、j和k,假设|h
ij,k
|2为独立同分布的α
‑
κ
‑
μ阴影随机变量,其中3.根据权利要求1所述的一种面向6G SURLLC场景的用户性能分析方法,其特征在于,对上行大规模MIMO系统中发送天线和接收天线之间的信道进行信道建模,包括:其中,W
ακμm
表示衰落参数为α、κ、μ和m的α
‑
κ
‑
μ阴影随机变量,α表示描述传播介质的非线性参数,μ表示多径波簇数量,κ表示主导分量功率与散射分量功率之间的比值,σ2表示独立同分布且均值为0的高斯随机变量X
i
和Y
i
的方差,p
i
和q
i
分别表示第一、第二常规实数,m表示Nakagami
‑
m随机变量ξ的成型参数,并且ξ的均方值为Ω2表示α
‑
κ
‑
μ阴影随机变量W
ακμm
的均值,4.根据权利要求1所述的一种面向6G SURLLC场景的用户性能分析方法,其特征在于,单个α
‑
κ
‑
μ阴影随机变量的PDF的精确近似闭式表达式,包括:其中,表示单个α
‑
κ
‑
μ阴影随机变量W
ακμm
的PDF精确近似闭式表达式,x表示任意实数,表示单个α
‑
κ
‑
μ阴影随机变量W
ακμm
的PDF精确近似闭式表达式所涉及的相关参
数集,α表示描述传播介质的非线性参数,μ表示多径波簇数量,κ表示主导分量功率与散射分量功率之间的比值,m表示Nakagami
‑
m随机变量ξ的成型参数,表示第一信道参...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾捷,徐卿钦,武腾,陈昌川,张弼茹,宋雨欣,叶子任,郭捷兴,江昌博,
申请(专利权)人:重庆邮电大学,
类型:发明
国别省市:
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