一种降低时延违约概率的传输方法技术

本发明专利技术公开了一种降低时延违约概率的传输方法，所述方法包括：根据MIMO

【技术实现步骤摘要】
一种降低时延违约概率的传输方法


[0001]本专利技术属于移动通信领域，尤其涉及一种降低时延违约概率的传输方法。

技术介绍

[0002]随着社会的不断发展，用户对数据的传输速率和传输质量有了更高的要求。而多输入多输出技术能在相同的时频资源上服务多个用户，既能减弱信道相关性对系统性能的影响，又可获得更高的传输速率，故受到了广泛关注。
[0003]相对于只传输一种信息的传统多用户广播方案，速率分拆技术能够减轻用户间干扰带来的影响，提升系统自由度、频谱效率、能量效率和可靠性，降低信道状态信息反馈开销，是当前无线网络通信的热点技术之一。
[0004]目前5G场景中的低时延要求的短包通信以及MIMO
‑
RSMA技术的联合研究都引起了极大关注，有关RSMA优于SDMA和NOMA的有限块长度编码已有初步研究可以证明。但是短包通信中的系统性能与长包通信有很大的不同，因此短包通信会对MIMO
‑
RSMA系统的性能产生很大的影响，为了更好的将此系统应用在未来5G的发展中，基于MIMO
‑
RSMA系统的短包通信的时延研究是非常有意义的。

技术实现思路

[0005]为了提高无线通信网络的时延性能，本专利技术公开了在单小区下行传输链路中一种降低时延违约概率的传输方法。
[0006]本专利技术实施例提供了如下技术方案：
[0007]MIMO
‑
RSMA短包传输网络模型中最小化时延违约概率下的传输速率的计算，其特征在于，包括如下步骤：
[0008]步骤A，根据MIMO
‑
RSMA短包传输网络模型计算出接收设备信号的信噪比；
[0009]步骤B，根据接收设备信号的信噪比，计算出该设备接收信号的概率密度函数；
[0010]步骤C，根据计算出的概率密度函数，计算出该设备的服务过程的矩母函数；
[0011]步骤D，根据服务过程的矩母函数计算出该系统下的时延违约概率；
[0012]步骤E，根据该系统的时延违约概率，最终可以得到使时延违约概率趋于最小化的传输速率。
[0013]其中，步骤A具体包括：
[0014]A1，根据MIMO
‑
RSMA短包传输模型，基站发送的信息需要拆分为公有信息和私有信息，通过信道估计得出基站与用户k之间的信道为h
k
∈C
M
×1，故公有信息的SINR为私有信息的SINR为其中是公共数据流s
c
的预编码器， p1＝,...,＝p
K
＝h
k
(h
kH
h
k
)
‑1分别是数据流s1,...,s
k
的预编码器，P
c
、P
j
表示给公共数据流和私有数据流分配的发射功率。其中K表示用户数，且k∈K。
[0015]其中，步骤B具体包括：
[0016]B1，根据接收设备公有信息的信噪比，分别求得其分子分母的概率密度函数为其中其中M表示基站发射天线数，Γ(K)＝(K
‑
1)！；
[0017]B2，根据公有信息信噪比分子分母的概率密度函数，若要求整体分式的概率密度函数(PDF)，需要求分子与分母的联合PDF，其联合PDF表示为其中t＝z+1；
[0018]B3，同理求得私有信息的信噪比为
[0019]其中，步骤C具体包括：
[0020]C1，矩母函数的串联性质具体表示为其中分别为公有部分信噪比与私有信号信噪比概率密度函数的矩母函数，且其中θ、x
c
为公有部分的系统参数，x为系统整个传输过程的时间参数；
[0021]C2，根据公有部分信噪比的PDF求其矩母函数，即其中、N为短包传输的块长度，V
c,k
＝1
‑
(1+γ
c,k
)
‑2为公有信息部分的信道色散，且Q
‑1为Q函数的逆函数，ε
c,k
为公有信息的误块率，Γ(s,x)、γ(s,x)分别为上不完全伽马函数和下不完全伽马函数；
[0022]C3，同理，根据私有部分信噪比的PDF求其矩母函数为其中ε
k
为私有信息的误块率，其中V
k
＝1
‑
(1+γ
k
)
‑2为私有信息部分的信道色散，且
[0023][0024]C4，服务过程的矩母函数为
[0025][0026]其中，步骤D具体包括：
[0027]D1，假定到达过程服从泊松分布，其矩母函数为其中λ为数据平均到达速率；
[0028]D2，根据布尔不等式存在时延违约概率为其中， d为时延参数，假设时延违约概率范围为(0,1]，则
[0029]其中，步骤E具体包括：
[0030]E1，为了便于分析，固定私有信息部分的传输速率，则根据时延违约概率表达式可以将时延违约概率约束下的传输速率表示为其中其中表示均值符号；
[0031]E2，取关于R
c，k
的二阶导数具体表达式为根据ε
c,k
(N,γ
c,k
)的近似表达式可得可得大于0，其中C(γ
c,k
)＝log2(1+γ
c,k
)，如此可判断
[0032]E3，令根据Q函数的性质即
其中对进行简化为其中
[0033]E4，最终可以得出最小化时延违约概率时系统传输的速率为其中为抛物线圆柱函数。
[0034]与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
[0035]本专利技术利用了随机网络演算(SNC)等分析工具，分析了下行单小区用户接收端信噪比的PDF，并且根据此PDF，能够求出其服务过程的矩母函数，从而计算出其时延违约概率，最终求出使得时延违约概率趋于最小化时的系统传输速率的值。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种基于MIMO
‑
RSMA短包传输网络中使时延违约概率趋于最小化的传输方法。图2为本专利技术一个实施例所提供的一种基于MIMO
‑
RSMA短包传输网络 中使时延违约概率趋于最小化的传输方法应用的系统模型示意图。
具体实施方式
[0038]正如
技术介绍
部分所述，如何降低无线通信网络中传输时延的违约概率为本领域人员亟待解决的问题。
[0039]本专利技术的核心思想在于，利用了随机网络演算(SNC)等分析工具，分析了下行单小区用户接收端信噪比的PDF，并且根据此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低时延违约概率的传输方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A，根据MIMO
‑
RSMA短包传输网络模型计算出接收设备信号的信噪比；步骤B，根据接收设备信号的信噪比，计算出该设备接收信号的概率密度函数；步骤C，根据计算出的概率密度函数，计算出该设备的服务过程的矩母函数；步骤D，根据服务过程的矩母函数计算出该系统下的时延违约概率；步骤E，根据该系统的时延违约概率，最终可以得到使时延违约概率趋于最小化的传输速率。其中，步骤A具体包括：A1，根据MIMO
‑
RSMA短包传输模型，基站发送的信息需要拆分为公有信息和私有信息，通过信道估计得出基站与用户k之间的信道为h
k
∈C
M
×1，故公有信息的SINR为私有信息的SINR为其中是公共数据流s
c
的预编码器，p1＝,...,＝p
K
＝h
k
(h
kH
h
k
)
‑1分别是数据流s1,...,s
k
的预编码器，P
c
、P
j
表示给公共数据流和私有数据流分配的发射功率。其中K表示用户数，且k∈K。其中，步骤B具体包括：B1，根据接收设备公有信息的信噪比，分别求得其分子分母的概率密度函数为其中其中M表示基站发射天线数，Γ(K)＝(K
‑
1)！；B2，根据公有信息信噪比分子分母的概率密度函数，若要求整体分式的概率密度函数(PDF)，需要求分子与分母的联合PDF，其联合PDF表示为B3，同理求得私有信息的信噪比为其中，步骤C具体包括：C1，矩母函数的串联性质具体表示为其中分别为公有部分信噪比与私有信号信噪...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，石鑫鑫，张妹娟，李保罡，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：