安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法组成比例

本发明专利技术请求保护一种安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法，属于移动通信技术领域。该方法包括以下步骤：步骤1)采集网络及用户内参数信息；步骤2)定义网络选择标识βm，n；步骤3)计算合法用户采集功率步骤4)计算合法用户平均保密速率和合法用户传输速率步骤5)计算网络n内窃听用户的平均接收速率步骤6)计算单链路平均能效E(ηm，n)和网络平均总能效E(η)；步骤7)设置约束条件对网络选择、合法用户速率、AP发送功率、采集功率以及功率分流比进行限制；步骤8)根据网络总能效最大化准则联合优化确定网络选择、能量采集以及AP发送功率分配策略。本发明专利技术所述方法可以有效保障在满足网络选择、合法用户速率、AP发送功率、采集功率以及功率分流比的约束条件的限制下实现网络能效优化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无线通信
，特别是无线携能网络资源分配
，公开一种基于安全传输的无线携能网络联合网络选择及资源分配方法。
技术介绍
随着无线通信技术快速发展，能源消耗问题日益严峻。为解决当前传统能源使用方式造成能源利用率低下的问题，可采用高效的能量采集技术。作为一种新型能量采集技术，无线携能通信融合通信技术及输电技术，实现信息与能量的并行传输，在传输信息的同时实现能量采集，具有广阔应用前景。同时，联合考虑网络选择的无线携能网络可有效解决在当前异构网络融合环境下多模终端在有多种无线接入技术并存的复杂环境中合理选择最有效无线承载的问题。网络安全是当前无线网络核心问题之一，也是无线网络大规模普及和应用的前提条件。随着无线携能网络未来的普及，网络安全问题也将面临更加严峻的挑战，如何保证和提高信息的安全性，一直是无线携能网络技术研究的一个重点领域。目前已有研究考虑无线携能网络中基于安全传输的资源分配方法，如文献[HuangX,LiQ,ZhangQ,etal.PowerallocationforsecureOFDMAsystemswithwirelessinformationandpowertransfer,ElectronicsLetters,2014]中提出了一种基于保密速率最大化的功率分配算法，文献[ZhangM,LiuY,FengS.EnergyharvestingforsecureOFDMAsystems,WirelessCommunicationsandSignalProcessing(WCSP),2014]考虑在OFDMA下行系统中，基于最大化采集功率的最佳联合子载波分配和功率分流比策略的算法。现有基于窃听用户网络场景的资源分配方案的研究中较少考虑用户的网络选择问题以及窃听用户位置随机分布下的资源分配问题。此外，现有资源分配研究较多以吞吐量优化为目标，未考虑用户设备能量消耗，可能导致能效较低，对于能耗敏感终端设备，其业务体验将受到严重影响。
技术实现思路
针对以上技术的不足，提出了一种保障合法用户QoS需求的同时实现网络能效最大化的安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法。本专利技术的技术方案如下：一种安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法，所述无线携能网络的每个合法用户选择一个网络进行通信，其包括以下步骤：步骤1)、采集网络及用户内参数信息，包括网络n的信道带宽Bn，网络n的AP与用户之间链路的信道衰落因子cn及路径损耗因子αn，合法用户m与网络n的AP之间的距离dm，n，网络n内的窃听用户到网络内AP的距离dn；步骤2)、定义网络选择标识βm，n；步骤3)、计算合法用户采集功率步骤4)、计算合法用户平均保密速率和合法用户传输速率步骤5)、计算网络n内窃听用户的平均接收速率步骤6)、根据步骤4)和步骤5)计算单链路平均能效E(ηm，n)和网络平均总能效E(η)；步骤7)、设置约束条件对网络选择、合法用户速率、AP发送功率、采集功率以及功率分流比进行限制；步骤8)、根据网络总能效最大化准则联合优化确定网络选择、能量采集以及AP发送功率分配策略。进一步的，所述步骤2)合法用户网络选择标识βm，n表示为第m个合法用户的网络选择标识：βm，n∈{0，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法，所述无线携能网络的每个合法用户选择一个网络进行通信，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)、采集网络及用户参数信息，包括网络n的信道带宽Bn，网络n的AP与用户之间链路的信道衰落因子cn及路径损耗因子αn，合法用户m与网络n的AP之间的距离dm，n，网络n内的窃听用户到网络内AP的距离dn；步骤2)、定义网络选择标识βm，n；步骤3)、计算合法用户采集功率步骤4)、计算合法用户平均保密速率和合法用户传输速率步骤5)、计算网络n内窃听用户的平均接收速率步骤6)、根据步骤4)和步骤5)计算单链路平均能效E(ηm，n)和网络平均总能效E(η)；(步骤顺序进行了调整)步骤7)、设置约束条件对网络选择、合法用户速率、AP发送功率、采集功率以及功率分流比进行限制；步骤8)、根据网络总能效最大化准则联合优化确定网络选择、能量采集以及AP发送功率分配策略。

【技术特征摘要】
1.一种安全传输无线携能网络的联合网络选择及资源分配方法，所述无
线携能网络的每个合法用户选择一个网络进行通信，其特征在于，包括以下
步骤：
步骤1)、采集网络及用户参数信息，包括网络n的信道带宽Bn，网络n的AP与用户之间链
路的信道衰落因子cn及路径损耗因子αn，合法用户m与网络n的AP之间的距离dm，n，网络n内的
窃听用户到网络内AP的距离dn；
步骤2)、定义网络选择标识βm，n；
步骤3)、计算合法用户采集功率步骤4)、计算合法用户平均保密速率和合法用户传输速率步骤5)、计算网络n内窃听用户的...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴蓉，赵娜，陈前斌，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50