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龙图腾网获悉武汉大学申请的专利一种面向MIMO-URLLC短码传输基于功率分配的吞吐量提升方法及系统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：CN116418377B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06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：202310439812.5，技术领域涉及：H04L5/00；该发明授权一种面向MIMO-URLLC短码传输基于功率分配的吞吐量提升方法及系统是由胡钰林;陈卓设计研发完成，并于2023-04-23向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种面向MIMO-URLLC短码传输基于功率分配的吞吐量提升方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种面向MIMO‑URLLC短码传输基于功率分配的吞吐量提升方法，包含如下步骤：步骤1：基于多用户MIMO通信场景，对发送符号向量进行编码并对信道建模，引入加性高斯白噪声，得到在用户端的接收信号；步骤2：通过用户端的接收信号获取各个用户的信干噪比以及有限码长域下的可达速率表达式，以功率分配为变量，构建关于各个用户的吞吐量和系统总吞吐量的目标函数表达式，从而明确对于系统总吞吐量的优化问题；步骤3：对步骤2中构建的目标函数进行凸近似获得优化目标函数，并对其进行求解，输出最终的功率分配配置。本发明根据通信场景的各项具体参数来对发送端的功率分配进行优化，从而达到有效提高系统总吞吐量的目的。

本发明授权一种面向MIMO-URLLC短码传输基于功率分配的吞吐量提升方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种面向MIMO-URLLC短码传输基于功率分配的吞吐量提升方法，其特征在于，具体过程包含如下步骤： 步骤1：基于多用户MIMO通信场景，对发送符号向量进行编码并对信道建模，引入加性高斯白噪声，得到在用户端的接收信号；对发送符号向量进行编码具体为： 设定系统为FDD系统，通过单个时频资源块来考虑所有用户，并设定，同时，该系统支持URLLC服务，传输过程中的编码块长度为，最大解码错误概率为； 设定基站处的天线为均匀线性阵列，其中基站处相邻天线的空间相关系数为，则发射端相关矩阵 2 其中，基站处第根天线和第根天线之间的空间相关系数，相关矩阵； 基站的发射功率为，功率分配矩阵，其中，表示对接收端共计根天线中第根分配的功率；发射端传输的符号向量表示为，其中表示经高斯码本编码后的符号向量，即，上标表示矩阵的转置；归一化的预编码矩阵为，则基站发送的信号向量满足功率约束 3 其中，上标*表示矩阵的共轭转置； 基站到第根接收天线之间的归一化信道向量，则有 4 其中，，表示维的单位矩阵； 此时，从基站到接收端共计根天线的信道矩阵表示为； 采用正则化迫零法来进行预编码，则有 5 其中，为调节系数； 接收端的信号向量可下式给出： 6 其中，表示接收端第根天线所接收到的信号向量，加性高斯白噪声，且，公式4中的信道向量被噪声功率归一化，此处即为归一化后的噪声功率； 步骤2：通过用户端的接收信号获取各个用户的信干噪比以及有限码长域下的可达速率表达式，以功率分配为变量，构建关于各个用户的吞吐量和系统总吞吐量的目标函数表达式，从而明确对于系统总吞吐量的优化问题；包括： 基于发送端天线的空间相关性和信道散射环境对信道建模， 预编码后的信道矩阵中的元素为，为矩阵，位于接收端的第根天线接收到的信号表示为： 7 其中，，功率分配向量为，对第根天线的干扰信号为，则第根天线的干扰信噪比表示为 8 将研究对象调整为第个多天线用户，其中，，对于该用户来说，该通信模型相当于发送端有根天线，接收端有根天线的单用户MIMO系统，考虑到，故相当于传输信号的流数为，且对于接收端的第根天线，其中，，其SINR为，则该单用户MIMO系统的吞吐量表示为 9 其中，表示传输过程中的最大解码错误概率，表示FBL编码块长度，表示函数的反函数，表示流数为时的信道色散，即 10 整个多用户MIMO系统的总吞吐量表示为个单用户MIMO系统的吞吐量的和，即 11 系统总吞吐量的目标函数如下： 12 步骤3：对步骤2中构建的目标函数进行凸近似获得优化目标函数，并对其进行求解，输出最终的功率分配配置；包含如下内容： 对于目标函数12，其约束条件为线性不等式约束，而由目标函数及其展开式11可知，该函数关于其优化变量并非是凸的，使用如下凸近似方案来优化系统的总吞吐量： 引理1：对于任意，有下式成立： 13 取 14 代入式13可得 15 其中，上标表示第次迭代时的值或函数，即当功率分配向量的取值为时对应的值或函数，且时等号成立，由上式看出，为关于的凹函数，由于求和为保凸运算，故目标函数11中的第一个求和部分通过一组求和来近似为一个凹函数； 对目标函数展开式11中的第二个求和部分进行处理，该求和部分表示为 16 结合函数的凹凸性并对其进行泰勒展开，对于任意，有下式成立： 17 取 18 结合式17有 19 式19中，当时等号成立， 考虑到函数在上为凸函数，当时，有 20 式20中，当时等号成立， 由基本不等式可知 21 取 22 带入式21可得 23 引理2：令，，则有 24 引理3：函数在上为凸函数， 由引理2和3可知，在上为凹函数，故 25 其中，所有不等号在时均可取到等号，且为凹函数，故对于目标函数11有 26 式26中，当时等号成立，易知，为凹函数，且满足； 得到了一个凸优化目标函数，即： 27 对步骤2中构建的目标函数进行凸近似获得优化目标函数，并对其进行求解，输出最终的功率分配配置，即： 该对凸优化目标函数有全局的最优解，将其作为第次迭代时的展开点，即 28 则有 29 故通过对凸优化目标函数27迭代求解来逐步逼近目标函数12的解，即通过对凸优化目标函数27进行迭代来不断对功率分配策略进行优化，从而使其快速收敛至目标函数12的解，此时的功率分配策略即为在该通信模型下可有效提高系统总吞吐量的功率分配策略。

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