申请/专利权人：西安电子科技大学

申请日：2024-01-31

公开（公告）日：2024-05-17

公开（公告）号：CN118054853A

主分类号：H04B10/116

分类号：H04B10/116;H04B10/564;H04L1/00;H04L1/1812

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.04#实质审查的生效;2024.05.17#公开

摘要：本发明公开了一种基于RSMA的VLC系统优化方法，主要解决现有技术对用户的实际移动情况缺乏考虑及系统可靠性和安全性较低的问题。包括：1构建包含一个合法用户和一个不可信用户的VLC系统，并在合法用户处采用HARQ协议；2综合考虑用户的移动性、解码顺序及HARQ协议中最大传输次数的影响，推导用户接收信号信干噪比的概率密度和累积分布函数；3利用高斯超几何函数、高斯‑勒让德积分方法，获取用户在不同解码顺序、不同传输次数下的性能指标；4比较不同解码策略下系统的性能指标，确定最佳解码策略；5在最佳解码策略下引入HARQ协议，实现系统优化。本发明能够改善系统性能，有效提升其可靠性和安全性。

主权项：1.一种基于RSMA的VLC系统优化方法，其特征在于，包括如下步骤：1构建基于RSMA的VLC系统，该系统包含一个合法用户和一个不可信用户，其中不可信用户在VLC系统运行期间尝试窃取合法用户信息，且合法用户和不可信用户的分布均服从随机路点模型；2对基于RSMA的VLC系统引入混合自动重传HARQ协议，构建接收信号模型：2.1令i∈{1,2}表示用户，其中用户1表示不可信用户、用户2表示合法用户；假设发送给不可信用户和合法用户的信息分别是W1和W2，基于速率分割多址接入RSMA原理，Wi被分为两部分，即公共部分Wi,c和私有部分Wi,p；其中公共部分被编码为一个公共流sc，私有部分分别被编码为用户1私有流s1和用户2私有流s2；得到VLC系统的发射信号x表达式： 其中，Pt表示发射功率，a1、a2、ac分别是s1、s2、sc的功率分配系数；IDC为直流发射功率；2.2在合法用户处采用混合自动重传HARQ协议，并在接收端利用最大比合并的方式建立接收信号模型： 其中，l表示信号实际传输的总次数，k＝1,2,...,l；表示第l次传输后的接收信号，为第k次传输VLC系统的信道增益，ωk表示合并系数，表示均值为0、方差为σ2的加性高斯白噪声；3根据收信号模型推导用户i在第l次传输后解码公共流的信干噪比 其中Ac＝aca2，A＝a1a2，4按照用户的解码顺序构建D11、D12、D21和D22四种解码策略，其中D11表示用户1优先解码用户1自身信息，用户2优先解码用户1信息；D12表示用户1优先解码用户1自身信息，用户2优先解码用户2自身信息；D21表示用户1优先解码用户2信息，用户2优先解码用户1信息；D22表示用户1优先解码用户2信息，用户2优先解码用户2自身信息；计算不同解码策略下，第l次传输后用户i解码用户j的私有流的信干噪比5根据VLC系统信道增益的概率密度函数fhhi构建用户处接收信号信干噪比的概率密度函数fXX和累积分布函数FXX： 其中，m是朗伯阶数，APD是有效探测器面积，T和G分别是光滤波器和聚光器增益；d是LED灯的高度，R是LED辐照区域半径；6预先设定信号最大传输次数为L，且L≥l；分别计算合法用户在不同解码策略下经过l次传输后的中断概率、安全中断概率、可靠且安全传输概率以及有效安全吞吐量；7取L＝1，比较不同解码策略下系统的四项性能指标，即步骤6.1-6.4中计算得到的中断概率、安全中断概率、可靠且安全传输概率和有效安全吞吐量，确定最佳解码策略；并在最佳解码策略下再次引入HARQ协议，实现系统优化。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安电子科技大学 基于RSMA的VLC系统优化方法

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