[发明专利]一种基于数字调制的IR-HARQ功率分配算法

权利要求书

1.一种基于数字调制的IR-HARQ功率分配算法，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤S1、计算基于数字调制的IR-HARQ链路中的互信息；

步骤S2、计算链路中的平均吞吐率；

步骤S3、采用混合传输策略进行功率分配；

所述步骤S1包括：

步骤S1.1、建立系统模型，假设在第k次传输时，接收端的离散信号为：

y_k＝g_kh_kx_k+w_k，

其中，x_k为发射信号，y_k为接收信号，w_k为加性高斯白噪声，h_k为当前传输回合的信道增益，g_k为第k次传输时的发射功率；

步骤S1.2、在M进制调制方案下，星座图中的样点用S_l表示，且发送到信道的概率相等，接收端的信噪比用ρ表示，在高斯信道条件下，对于等概率多进制调制信号，信道的互信息表示为：

步骤S1.3、对互信息进行求导，可以得到

步骤S1.4、用MMSE表示数字调制的IR-HARQ链路中的互信息导数为：

所述步骤S2包括：

步骤S2.1、设置IR-HARQ传输链路的初始速率为R₀，进行的重传次数为L_M，τ为IR-HARQ尝试发送当前信息所消耗次数的随机变量，p_e(k)为错误解码导致的误码率；

步骤S2.2、运用大数定理可以得到平均数据吞吐量η为：

步骤S2.3、考虑对时延不敏感的情况，即考虑L_M为无穷，进一步可以得到IR-HARQ链路实际吞吐率为：

所述步骤S3包括：

步骤S3.1、在基于数字调制的IR-HARQ链路过程中，一旦累积的互信息超过门限R₀，则能够成功解码；将定义为IR-HARQ链路中的互信息，并且在每个传输过程中都最大化调制互信息，同时用逆信道策略来弥补最大化调制互信息策略的不足；

步骤S3.2、将最大化调制互信息策略描述成以下优化问题；

s.t.g_k(α_k)≥0

∫g_k(α_k)p(α_k)dα_k≤P_A

T(g_kα_k)≤R_k

步骤S3.3、运用凸优化对上述优化问题进行求解，得到如下解；

步骤S3.4、在瑞利衰落信道条件下，信道增益的概率密度函数p(α)＝e^-α，传输过程中信道互信息可以表示为且互信息T与初始速率R为相关函数，因此可以得到逆信道传输策略

步骤S3.5、设定一个阈值X，当剩余待传信息小于阈值时进行逆信道传输策略(S3.4)，否则正常使用最大化调制互信息策略(S3.2)。