The invention discloses an encryption method of constellation overlapping based on a two-way relay system, which comprises the following steps: untrusted relay node R receives signals to the user node A and user node B sent; untrusted relay node will R mixed signal yR received broadcast signal amplification, to sR, and then broadcast signal broadcast to the user node A and user node B, self interference cancellation signal user node A and user node B received by each, respectively for sufficient statistic symbol detection
【技术实现步骤摘要】
一种双向中继系统中基于星座重叠的空口加密方法
本专利技术属于无线通信
,具体涉及一种双向中继系统中基于星座重叠的空口加密方法。
技术介绍
近年来,双向中继网络由于频谱效率高的优势受到了广泛的关注。然而现有的工作大多只关注增强通信可靠性的技术,比如网络编码、中继选择和分布式波束形成等,很少涉及双向中继系统中的安全问题。另外,物理层安全技术由于不需要复杂的秘钥分配和管理,以及可以提供不依赖于计算的绝对安全,被认为是未来解决无线通信安全问题的可靠手段。目前,针对双向中继系统安全问题的物理层安全技术研究主要涉及高斯窃听信道中的可实现私密速率、协作中继和干扰源的选择策略以及安全波束形成等,这些方案大多假设窃听者是网络之外的独立个体,然而在一些应用场景中,中继本身可能是为了辅助通信而架设的临时节点,它们具有比终端用户更低的信息访问权限,因此,中继作为通信过程的协助者,同时还是潜在的窃听者。针对上述问题,研究一种对抗不可信中继窃听行为的安全传输方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种双向中继系统中基于星座重叠的空口加密方法,该方法能够对抗不信中继节点的窃听行为,信息传输的安全性较高。为达到上述目的,本专利技术所述的双向中继系统中基于星座重叠的空口加密方法,所述双向中继系统包括用户节点A、用户节点B及不可信中继节点R,其中,用户节点A、用户节点B及不可信中继节点R均配置单天线,该空口加密方法包括以下步骤:1)不可信中继节点R向用户节点A及用户节点B发送导频序列,用户节点A及用户节点B利用接收到的导频序列分别估计出信道状态信 ...
【技术保护点】
一种双向中继系统中基于星座重叠的空口加密方法,所述双向中继系统包括用户节点A、用户节点B及不可信中继节点R,其中,用户节点A、用户节点B及不可信中继节点R均配置单天线,其特征在于,该空口加密方法包括以下步骤:1)不可信中继节点R向用户节点A及用户节点B发送导频序列,用户节点A及用户节点B利用接收到的导频序列分别估计出信道状态信息hAR及信道状态信息hBR;2)用户节点A根据估计出的信道状态信息hAR调整发射功率,然后进行信号的发射;用户节点B根据估计出的信道状态信息hBR调整发射功率,然后进行信号的发射,其中,用户节点A及用户节点B发射的信号形式为:
【技术特征摘要】
1.一种双向中继系统中基于星座重叠的空口加密方法,所述双向中继系统包括用户节点A、用户节点B及不可信中继节点R,其中,用户节点A、用户节点B及不可信中继节点R均配置单天线,其特征在于,该空口加密方法包括以下步骤:1)不可信中继节点R向用户节点A及用户节点B发送导频序列,用户节点A及用户节点B利用接收到的导频序列分别估计出信道状态信息hAR及信道状态信息hBR;2)用户节点A根据估计出的信道状态信息hAR调整发射功率,然后进行信号的发射;用户节点B根据估计出的信道状态信息hBR调整发射功率,然后进行信号的发射,其中,用户节点A及用户节点B发射的信号形式为:其中,ρAR为用户节点A的瞬时信道增益,ρBR为用户节点B的瞬时信道增益,ρth,A及ρth,B分别为用户节点A及用户节点B的信道截断门限,xA及xB分别为用户节点A及用户节点B发送的信息载荷符号,σ为发射信号到达不可信中继节点R时的功率,sA和sB分别为用户节点A及用户节点B的实际发射信号;3)不可信中继节点R接收用户节点A及用户节点B发送过来的信号,其中,不可信中继节点R接收得到的混合信号yR为:4)不可信中继节点R将接收到的混合信号yR进行放大,得广播信号sR,然后将广播信号广播给用户节点A及用户节点B,用户节点A及用户节点B对各自接收到的信号进行自干扰消除,分别得用于符号检测的充分统计量及然后根据用于符号检测的充分统计量及进行ML检测,用户节点A根据ML检测的结果估计出信息载荷符号xB,用户节点B根据ML检测的结果估计出信息载荷符号xA,完成双向中继系统中基于星座重叠的空口加密。2.根据权利要求1所述的双向中继系统中基于星座重叠的空口加密方法,其特征在于,构建如下优化问题P1,其中,该优化问题P1中的目标函数为每次信道使用中正确传输的比特数,该优化问题P1中的约束条件为用户节点A及用户节点B的平均功率约束,所述优化问题P1为:其中,和分别为用户节点A和用户节点B处解码的比特错误概率,(1-Pout)表示用户节点A的信道及用户节点B的信道同时高于各自截断门限的概率,Ei(x)为指数积分函数,为用户节点A、用户节点B及不可信中继节点R的平均发射功率;求解所述优化问题P1,得用户节点A的信道截断门限ρth,A及用户节点B的信道截断门限ρth,B。3.根据权利要求2所述的双向中继系统中基于星座重叠的空口加密方法,其特征在于,用户节点B处解码的比特错误概率的表达式为:表示符号错误概率,其中,其中,表示成对错误概率,即
【专利技术属性】
技术研发人员:徐洪斌,孙黎,任品毅,杜清河,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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