[发明专利]一种短数据包译码方法

说明书

本发明揭示了一种短数据包译码方法，获取当前网络中短数据包可实现速率，给定传输功率P和所需要满足的条件；设定短数据包可实现速率的带宽W以及基站的天线总数N，将问题转换为表达式P1；通过去除问题P1中的天线数限制因素，将问题转换为表达式P2；通过构建方程组与一维线性搜索相结合的方式求解问题P2，获取系统的最小译码错误概率。本发明通过在给定传输功率和所需要满足条件NOMA的URLLC短数据包下寻求最佳带宽分配的策略，实现译码错误概率最小化方法，考虑了长数据包中不能实现的可靠性和延迟性，同时采用方程组结合一维线性搜索的方式简化了计算量，本发明符合未来移动通信发展的趋势，具有应用性广、实用性强的优势。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种基于NOMA(Non-OrthogonalMultiple Access，非正交多址)的URLLC(Ultra-Reliable Low-Latency Communications，超可靠低延迟通信)技术下短数据包译码错误概率最小化方法。

背景技术

随着物联网通信技术的快速发展，URLLC是5G必将存在的新型应用场景之一。满足传输要求的同时，降低译码错误概率问题是通信技术发展的核心问题。在现有的4G系统中，一方面资源分配的最小时间单位是1ms，

无法满足URLLC的端对端(End-to-End，E2E)延迟需要；另一方面，利用香农公式在长数据包中对URLLC进行资源分配和性能分析时，会低估通信的可靠性和延迟性，不能满足服务质量(Quality of Service，QoS)。因此，为了进一步降低下一代移动通信系统的译码错误概率，满足未来网络需要支持的各种可靠性和延迟性同时保证严格的QoS应用，URLLC最优资源分配问题逐渐引起了学术界和工业界的兴趣。URLLC能够在短数据包中根据给定的传输功率和所需要满足条件优化带宽，这也满足对于未来普及5G通信EE最大化的需要。为此我们在现有的NOMA基础上引入URLLC技术显得尤为重要。

在利用URLLC技术实现最优资源分配的同时，该网络模型下的译码错误概率问题也引起了人们的广泛关注，现有的物理层安全研究中暂时没有对具有给定传输功率和所需要满足条件的URLLC短数据包下译码错误概率最小化方面的研究，同时为实现带宽最优资源分配，现有的研究方案中的资源分配考虑较多因素，增加了分析的复杂度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种基于NOMA的URLLC技术下短数据包译码错误概率最小化方法，

其目的在于提供一种优化的带宽资源分配以实现NOMA的URLLC技术下短数据包译码错误概率最小化。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种短数据包译码方法，包括以下步骤：

步骤1、获取当前网络中数据包可实现速率，并根据数据包可实现速率给定传输功率P和所需满足的条件；

步骤2、假设数据包可实现速率下的带宽为W，基站的天线总数为N，获得该短数据包的译码错误概率，并将译码错误率最小化描述为问题式；

步骤3、根据问题式获得上传数据包和下载数据包的最优带宽分配，并对系统带宽按照最优带宽分配进行优化资源分配。

所述步骤1至步骤3是基于NOMA的URLLC技术下短数据包译码方法。

所述步骤1中，给定传输功率P满足其中表示BS的DL/UP最大传输功率，表示第k个用户DL/第i个传感器UP传输功率阈值。

所述步骤2中，取得的该短数据包的错误概率为：

其中a，b，c均为正常数，则当天线数N为最优个数时译码错误率最小化描述为问题P1：