一种全双工通信系统实现物理层安全及功率优化的方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及全双工通信系统安全领域，特别涉及一种全双工通信系统实现物理层安全及功率优化的方法。
技术介绍
全双工传输技术作为5G通信物理层的关键候选技术之一,目前已被写进IMT-2020技术框架。影响全双工传输性能的关键因素之一就是同一通信设备发射天线对接收天线造成强自干扰信号，目前大部分的研究都集中在全双工系统的自干扰消除技术上且有了较好的成效，这为全双工技术的应用提供了可行的基础。然而，在这些研究中，很少涉及全双工安全传输机制的讨论。近年来物理层安全备受人们关注，功率分配、波束成形、预编码和人造噪声等能够提高安全速率的传输方案被广泛地研究。图1所示为一个典型的全双工通信系统的示意图。传统方法中人工噪声及外部干扰节点的辅助都将耗费一定的发射功率，但在全双工物理层安全的研究中，若能利用全双工系统同时同频的特点，将同时同频产生的干扰充分利用，就可以无需传统的人工噪声及外部干扰节点的辅助实现安全传输，以此节约发射功率，从而提升全双工通信的安全性。中国专利CN104467935公开一种全双工基站的数据传输方法及装置，该方法该方法包括：获取全双工安全通信系统的信道信息；根据该信道信息以及预设第一、二、三、四阈值，构建全双工安全通信系统的优化模型；根据该优化模型，获取最优信息波束成形赋值向量和最优干扰波束成形自相关矩阵；根据最优信息波束成形赋值向量和最优干扰波束成形自相关矩阵，进行信息波束成形和干扰波束成形，并基于信息波束成形和干扰波束成形进行数据传输。这种方法中，获取最优波束成形向量与干扰波束成形向量，实现全双工基站同时的自干扰消除与上、下行的安全速率传输，保...
【技术保护点】
一种全双工通信系统实现物理层安全及功率优化的方法，包括：步骤1、利用全双工系统本身同时同频产生的干扰，根据全双工通信系统基站到终端的信道信息基站到窃听端的信道信息终端到窃听端的信道信息按照下式得到全双工系统下行传输安全速率Rs1和上行传输安全速率Rs2；Rs1=log(1+|hrHw|2∂r2)-log(1+|heHw|2pt||ge||2+∂e2)]]>Rs2=log(1+||ht||2pt∂t2)-log(1+||ge||2pt|heHw|2+∂e22)]]>式中：N为基站接收天线数，M为基站发送天线数，N、M为大于或者等于1的正整数；w为基站发射信号的波束赋形向量；为基站到接收端的信道噪声功率，为基站到窃听端的信道噪声功率,pt为发送端的发射功率；为发送端到基站的信道噪声，为发送端到窃听端的信道噪声；步骤2、根据上述的下行传输安全速率Rs1和上行传输安全速率Rs2构造全双工系统安全传输的优化模型P；步骤3、根据全双工系统安全传输的优化模型P寻找最优波束赋形向量。
【技术特征摘要】
2015.12.09 CN 20151090408121.一种全双工通信系统实现物理层安全及功率优化的方法，包括：步骤1、利用全双工系统本身同时同频产生的干扰，根据全双工通信系统基站到终端的信道信息基站到窃听端的信道信息终端到窃听端的信道信息按照下式得到全双工系统下行传输安全速率Rs1和上行传输安全速率Rs2； R s 1 = l o g ( 1 + | h r H w | 2 ∂ r 2 ) - l o g ( 1 + | h e H w | 2 p t | | g e | | 2 + ∂ e 2 ) ]]> R s 2 = l o g ( 1 + | | ...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵彩丹，太梦思云，黄联芬，施芝元，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35
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