[发明专利]中继协作水声通信系统基于ARQ反馈的资源分配方法

摘要

本发明公开了一种基于ARQ反馈中继协作水声通信系统资源分配方法，可以在给定目标的误包率并且源节点端未知信道的状态信息情况下，利用目标端的反馈信息ACK和NAK(正确译码/错误译码)，并考虑水下相对复杂环境、噪声干扰较严重、中继会放大转发前路噪声的情况，实现目标用户的调度和速率分配。仿真结果表明，利用本发明中的方案相对于传统方案，可以在相对不高的复杂度的情况下得到较低的误比特率，即接近信道状态已知时的性能。

主权项

1.一种针对浅海水下环境下行多用户系统的资源分配方法，所述系统包含一个源节点S，一个中继节点R，及K个用户传感器节点，其中，源节点和目标用户节点之间设置为有障碍物阻隔，即不考虑直达径，信道建模方面采用块衰落信道，将所有的N个子载波均匀划为D个频率块，每个频率块视为可利用的独立单位，即每个频率块不与其他频率块相关，可以进行单独处理，每个频率块上有N/D个子载波，设定符号时隙为T，数据包的时隙为T/M，M为包的数量；其特征在于所述方法基于反馈的跨层优化用户调度和速率分配算法，且考虑基于AF中继存在噪声干扰情况下，进行相关用户信道信息估计和速率分配，相应的步骤如下：第一步：初始化初始化上、下界信息L、U第二步：循环更新资源分配对于每个时刻m，m＝1，2，...，M进行循环处理；对于每个频率块d，d＝1，2，...，D进行循环处理；利用A_m，d表达式和状态信息进行最优目标选择，利用θ_m，d表达式进行状态更新，为累积分布函数，ε为给定的误包率PER；利用r_m，d表达式实现速率分配，p_s为源节点S的发射功率，μ为归一化的噪声功率的平方；根据分配的速率利用公式来更新状态结束当前关于频率块d的循环，执行下一次循环，直到所有频率块处理完；结束当前关于时刻m的循环，直到所有时刻处理完；反馈矩阵第三步：计算BER。