有源制造技术

本发明专利技术公开了一种有源

【技术实现步骤摘要】
有源RIS辅助短包通信最大化吞吐量的方法


[0001]本专利技术属于移动通信领域，尤其涉及一种有源
RIS
辅助短包通信最大化吞吐量的方法
。

技术介绍

[0002]对于工厂自动化等典型工业场景，要求最大传输时延控制在
1ms
以内，数据包错误概率控制在
10
‑6～
10
‑9之间
。
超可靠低延迟通信
(Ultra
‑
Reliable Low
‑
Latency Communications
，
URLLC)
消息通常携带控制信息，数据包的长度较短，可以满足严格的端到端延迟和网络的可靠性，可以为工业物联网应用提供可靠的支持
。
然而，利用短包传输时，由于数据包特别小，系统的译码错误概率不能忽略，因此不满足大数定律，经典的香农信息理论结果不再适用
。
由于工厂设备部署密集等原因，工厂的无线传播环境比家庭和办公环境复杂得多，无线信号更容易受到阻塞，会降低可靠性<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
有源
RIS
辅助短包通信最大化吞吐量的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤
A
，构建有源
RIS
辅助大规模
MIMO
系统，利用所述混合伽马分布和矩母函数获得以信噪比
SNR
为变量的函数的期望表达式；步骤
B
，基于以信噪比为变量的函数的期望表达式，计算平均解码错误概率表达式，在此基础上确定了平均吞吐量的表达式；步骤
C
，基于平均吞吐量闭合表达式，计算有利于实际部署的最优天线数量和有源
RIS
反射元数量；步骤
D
，联合优化块长度和有源
RIS
反射系数，利用基于动量
CSSCA
实现平均吞吐量最大化
。
其中，步骤
A
具体包括：
A1
，考虑直接信道和级联信道同时存在，利用迫零波束成型有效消除其余用户所造成的干扰，得到信噪比表达式；
A2
，根据混合信道和放大信道的一阶力矩和二阶力矩，然后进行伽马分布拟合，利用矩母函数进一步得到以
SNR
为的变量的函数的平均值表达式如下，其中，为求期望，
SNR
为
γ
k
，
g(
γ
k
)
是以信噪比为变量的函数，
g(0)
为
γ
k
＝0时的函数值，
α1,
β1和
α2,
β2分别为发射信号功率和放大噪声功率的伽马分布的拟合参数，为对
g(
γ
k
)
进行
α1次分部积分得到，
Γ
(
·
)
为伽马函数
。
其中，步骤
B
具体包括：
B1
，根据短包通信的传输速率表达式，获得解码错误概率表达式，由于
Q
函数存在很难获，对解码错误表达式进行一个线性近似，根据以
SNR
为变量的函数的期望表达式，获得平均解码错误概率表达式；
B2
，根据吞吐量定义式，带入平均解码错误概率的表达式进行计算，获得平均吞吐量表达式为：其中，
D
为传输数据量，
L
为传输信道块长度，参数
ζ1＝2D/L
‑
1。
其中，步骤
C
具体包括：
C1
，根据平均解码错误概率的表达式，可知，随着
SNR
增大，解码错误概率
ε
减小；根据短包通信的传输速率表达式，分析
SNR
与
L
之间的关系
。
随着
SNR
的增大，
L
减小，在可用带宽一定的情况下，有源
RIS
可以有效降低传输时间；
C2
，根据平均吞吐量表达式进行渐近分析，可知，在任意给定传输速率时，平均吞吐量是块长的单调递增函数
。
这表明利用更大的块...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，武永珍，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：