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龙图腾网获悉东南大学;网络通信与安全紫金山实验室申请的专利基于多级极化码编码调制的跨数据包混合自动重传方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116192344B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310190770.6，技术领域涉及：H04L1/1812；该发明授权基于多级极化码编码调制的跨数据包混合自动重传方法是由潘志文;胡耀月;刘楠;尤肖虎设计研发完成，并于2023-03-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多级极化码编码调制的跨数据包混合自动重传方法在说明书摘要公布了：本发明是一种基于多级极化码编码调制的跨数据包混合自动重传方法，首先在多级极化码编码调制MLPCM传输上，采用了层独立的跨数据包混合自动重传XP‑HARQ传输方式，使得多个数据流可以独立设计，然后在编码利用了极化码编码上三角生成矩阵的特点设计了适用于XP‑HARQ传输特点的编码器和译码器，从而实现重传过程中多个数据包的联合编译码；通过进一步设计每条数据流的编码参数，可以最大化系统的吞吐量性能。该方法结合了极化码、多级编码调制和XP‑HARQ的优势，能有效地提升系统的吞吐量性能。

本发明授权基于多级极化码编码调制的跨数据包混合自动重传方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多级极化码编码调制的跨数据包混合自动重传方法，其特征在于，首先在多级极化码编码调制MLPCM传输上，采用了层独立的跨数据包混合自动重传XP-HARQ传输方式，使得多个数据流可以独立设计，然后在编码利用了极化码编码上三角生成矩阵的特点设计了适用于XP-HARQ传输特点的编码器和译码器，从而实现重传过程中多个数据包的联合编译码；通过进一步设计每条数据流的编码参数，可以最大化系统的吞吐量性能； 所述方法包括如下步骤： 第一步：发送端确认XP-HARQ控制器的反馈信息，令2m表示调制阶数，m＝1,2,3,4,…；MLPCM共包含m个层，对应m个比特数据流，这些数据流均有各自的循环冗余校验CRC码且分别对应一个映射比特；接收端会等待直到前i-1层的码字被正确解码后才会尝试对层i进行解码，i＝1,2,...,m；执行解码操作的层依据解码结果反馈译码信息，反馈信息共包括两种：ACK和NACK，ACK表示层i译码成功，NACK表示层i译码失败，系统所有层的初始化反馈信息为ACK； 第二步：发送端依据第一步的反馈信息确认当前m个层的HARQ循环状态，令K表示系统允许的一个XP-HARQ循环的最大传输次数，K＝1,2,...；令传输次数k＝1,2,...,K； 第三步：发送端产生m个待编码的源数据流，令Ri,k表示映射为第i比特且在第k次传输过程中的新的信息比特的码率，令集合表示Ri,k的取值集合，即Ri,k∈Rs，其中表示码率间隔，dr＝1,2,...,N，各层的码率Ri,k均固定，且储存在发送端和接收端的缓存中；令N表示帧长，令横向量ui,k和vi,k分别表示用于映射第i比特且在第k次传输过程中的新的信息比特数据流和源比特数据流，ui,k和vi,k大小分别为NRi,k和N；对ui,k加入Ncrc比特CRC码，生成长为NRi,k++Ncrc的横向量ui,k，令横向量vi,1:k-1＝vi,1,vi,2,...,vi,k-1，其中vi,k为 上式中，Ai,k、Bi,k、Di,k和Ci,k分别表示新信息比特索引集合、重置信息比特索引集合、待复制信息比特索引集合以及冻结比特索引集合；和分别表示vi,k中索引为Ai,k、Bi,k和Ci,k的元素构成的子向量；集合Ai,k、Bi,k和Ci,k中，任意两个的交集为空集，三者的并集为整个vi,k的索引集合，即{1,2,...,N}；表示vi,1:k-1中索引为Di,k的元素构成的子向量； 第四步：发送端对m个源数据流进行跨数据包极化码编码， wi,1:k＝wi,1,wi,2,...,wi,k＝vi,1:k[G]1:kN+2 上式中，横向量wi,k表示编码后用于映射第i比特且在第k次传输过程中的数据流，1:kN表示索引集合{1,2,...,kN}，G是极化码生成矩阵，[G]1:kN表示由G中索引为1:kN的行和列构成的大小为kN的子矩阵， 上式中，F2为二阶的极化码核矩阵，为克罗内克积，log2·表示以2为底的对数函数，表示向上取整函数，编码器输出wi,k和vi,1:k； 第五步：发送端生成并发送符号帧，将m个编码后的数据流通过集合分解映射调制生成符号帧x，并向接收端发送x； 第六步：接收端接收并缓存接收信号，令h、y和z分别表示信道增益向量、接收符号帧和复高斯白噪声向量，接收信号表示为 yn＝hnxn+zn4 上式中hn、xn、yn和zn分别表示向量h、x、y和z的第n个元素，n＝1,2,...,N，z中的元素相互独立且服从均值为0、方差为σ2的复高斯分布； 第七步：接收端使用MLPCM的多级解调方式对层i＝1,2,...,m逐次解调译码，直到译码失败；令表示接收端缓存中尚未对比特i进行解调的接收符号帧，帧数用Ti表示，层i对逐个解调译码直到译码失败； 第八步：删除接收端缓存数据，当缓存数据帧满足以下条件之一时，删除该数据帧及相应解调后的对数似然比：1该数据帧包含的任意一个比特数据流所在的HARQ循环达到最大传输次数且译码失败；2该数据帧包含的所有比特均译码成功； 所述Ri,k、Ai,k、Bi,k、Di,k和Ci,k，用于各层级层跨数据包编码，其优化方法包含以下步骤：+ 第一步：信道可靠性估计，使用高斯近似方法基于层i的信道的平均互信息计算长度为kN的极化码编码后的极化信道的可靠性，计算结果用向量si,k表示，对向量si,k中的元素按递减的顺序排列，排列后的向量用表示，其中Si,k表示中元素为si,k中元素的索引集合； 第二步：对Ri,1,Ri,2,...,Ri,K的所有取值情况进行遍历搜素，计算系统的吞吐量并输出对应的编码参数；Ri,1,Ri,2,...,Ri,K共有dr+1K种取值情况； 第三步：输出吞吐量ηi最大时的Ri,1,Ri,2,...,Ri,K以及对应的编码参数； 所述第二步包括以下流程： 步骤2.1，计算k次传输后的总的目标信息比特数量，表示为 步骤2.2，计算k＝1时的参数Ai,1、Bi,1、Di,1和Ωi,1，其中集合Ωi,k表示长度为kN的极化码的Mi,1个最可靠的信息比特位置索引的集合，令Ωi,1和Ai,1为Si,1中的前Mi,1个元素的集合，令Bi,1和Di,1为空集； 步骤2.3，依次计算k＝2,3,...,K次传输中的编码参数Ωi,k、Ai,k、Bi,k、Ci,k和Di,k； 步骤2.4，生成Ωi,k，Ai,k、Bi,k、Ci,k和Di,k，从si,k索引为Ψ的元素中选择Mcopy个最小的元素，用这些元素在si,k的索引生成集合Di,k，从si,k索引为Φ的元素中选择Mcopy个最大的元素，用这些元素在si,k的索引生成集合Φ*，Bi,k＝Φ*-k-1N，Ai,k为属于集合Φ-k-1N但不属于集合Bi,k的元素集合，Ci,k为属于集合{1,2,...,N}但不属于集合Φ-k-1N的元素集合，Ωi,k为属于集合Ωi,k-1但不属于集合Di,k的元素的集合与集合Φ的并集； 步骤2.5，仿真计算k＝1,2,...,K时信息比特集合为Ωi,k的长为kN的极化码并使用CA-SCL译码的误帧率，用fi,k表示； 步骤2.6，计算吞吐量， 所述步骤2.3包括以下流程： 生成参数Mcopy和集合Φ、Ψ，Φ表示在长度为kN的极化码编码过程中用于生成第k次传输的新信息比特和重置信息比特的位置索引的集合，Ψ表示可供选择的待复制信息比特的位置索引集合，Mcopy表示重置信息比特或待复制信息比特的数量；令Θ表示长为kN的极化码的Mi,k个最可靠的信息比特位置索引的集合，即Θ为Si,1中的前Mi,1个元素的集合，首先生成属于集合Θ但不属于集合Ωi,k-1的元素的集合，用Δ表示，Φ为属于集合Δ但取值大于k-1N的元素的集合，大小用|Φ|表示，Ψ为属于集合Ωi,k-1但不属于集合Θ的元素集合，大小用|Ψ|表示，Mcopy取值为|Φ|和|Ψ|的最小值；然后计算第k次传输的目标新信息比特数量NRi,k和当前参数下所能容纳的新的信息比特数量|Φ|-Mcopy+的差异，用Mdiff表示，Mdiff＝NRi,k-|Φ|+Mcopy，若Mdiff≠0，则更新当前参数下的总的信息比特数量Mi,k＝Mi,k+Mdiff，并再次执行本步骤直到Mdiff＝0。

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