【技术实现步骤摘要】
一种数据安全分流传输方法
本专利技术属于无线网络领域,涉及一种数据安全分流传输方法。
技术介绍
智能设备的大量增长,对未来物联网(IoT)系统带来巨大的挑战。现如今,在向着5G/LTE技术发展着过程中,蜂窝网络已经能为大量智能设备提供巨大的吞吐量和可靠的连接性能。在无线网络系统中,一些为实现数据分流工作在非授权频段中低功率无线接入节点,很容易被恶意窃听从而导致安全溢出问题。
技术实现思路
为了克服已有无线网络的容易被恶意窃听从而导致安全溢出问题、安全性和可靠性较低的不足,本专利技术提供了一种减少被恶意窃听从而导致安全溢出问题、安全性和可靠性较高的数据安全分流传输方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种数据安全分流传输方法,所述方法包括以下步骤:(1)在无线网络中,以一个智能设备SD(SmartDevice)的角度来看,一部分数据传输到基站BS,还有一部分分流到低功率无线接入节点AP,但同时也存在着被一个隐藏的窃听者窃听数据的这种情况,在保证数据传输需求和安全溢出限制的情况下最小化系统总功率消耗的优化问题描述为如下所示的非凸性优化TPM问题,TPM指的是Totalpowerminimization:(TPM)minpall=piA+piBsubjectto:Pout,i(riA,piA)≤εi(1-1)riB+(1-Pout,i(riA,piA))riA=Ri(1-2)riA≥0(1-5)riB≥0(1-6)variables:(riB,piB)and(riA,piA)在TPM问题中,pall代表SD消耗的总功率,piA代表SD到AP的传输功率,p ...
【技术保护点】
1.一种数据安全分流传输方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)在无线网络中,以一个智能设备SD的角度来看,一部分数据传输到基站BS,还有一部分分流到低功率无线接入节点AP,但同时也存在着被一个隐藏的窃听者窃听数据的这种情况,在保证数据传输需求和安全溢出限制的情况下最小化系统总功率消耗的优化问题描述为如下所示的非凸性优化TPM问题:(TPM)minpall=piA+piBsubject to:Pout,i(riA,piA)≤εi (1‑1)riB+(1‑Pout,i(riA,piA))riA=Ri (1‑2)
【技术特征摘要】
2018.03.20 CN 2018102275685;2018.03.20 CN 201810221.一种数据安全分流传输方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)在无线网络中,以一个智能设备SD的角度来看,一部分数据传输到基站BS,还有一部分分流到低功率无线接入节点AP,但同时也存在着被一个隐藏的窃听者窃听数据的这种情况,在保证数据传输需求和安全溢出限制的情况下最小化系统总功率消耗的优化问题描述为如下所示的非凸性优化TPM问题:(TPM)minpall=piA+piBsubjectto:Pout,i(riA,piA)≤εi(1-1)riB+(1-Pout,i(riA,piA))riA=Ri(1-2)riA≥0(1-5)riB≥0(1-6)variables:(riB,piB)and(riA,piA)在TPM问题中,pall代表SD消耗的总功率,piA代表SD到AP的传输功率,piB代表SD到BS的传输功率,riA,riB分别代表SD到AP的吞吐量和SD到BS的吞吐量,Pout,i(riA,piA)代表溢出概率,是关于变量riA,piA的函数。问题中的各个变量说明如下:wA:AP信道带宽/MHz;riA:SD到AP的吞吐量/Mbps;riB:SD到BS的吞吐量/Mbps;piA:SD到AP的传输功率/W;piB:SD到BS的传输功率/W;n0:SD信道噪声功率/W;Ri:SD需求的安全吞吐量/Mbps;εj:最大溢出概率需求;γiA:SD到AP的信噪比;γiE:SD到窃听者的信噪比;giA:SD到AP的信道功率增益;giE:SD到窃听者的信道功率增益;giB:SD到BS的信道功率增益;到AP的平均信道增益;到窃听者的信道功率增益;到AP的最大传输功率/W;到BS的最大传输功率/W;在TPM问题中,从SD的角度出发,在满足其到AP和BS安全传输的要求同时,要实现其传输功率最小化就必须考虑安全溢出的问题;(2)溢出概率函数Pout,i(riA,piA)表达式如下:在简化(TPM)问题之前,根据实际情况假设SD到AP的信道增益大于SD到窃听者的,即因此(2-1)化简为:从BS的角度出发,假定BS用的是授权频段,因此不考虑窃听的情况,所以得出:把式子(2-2)、(2-3)代入(1-2)中得到如下:为了解决TPM问题,引入一个辅助变量z:z=Pout,i(riA,piA)(2-5)这样riA由z和piA表示:结合(1-2)得出:为简化计算wB,在接下来的计算中为单位1,结合(2-3)得:(3)由于引入变量z,把piB转化为以z和piA为变量的表达式,因此问题TPM转化为TPM-E,表示如下:z≤εi,(3-4)variables:piA,z问题TPM-E依然是关于piA和z的非凸优化的问题,为解决这个问题将z暂且看成一个定值优化piA:variable:piA结合(1-4),找到piA的下界和上界由(3-7),(3-8)看出均为关于z的函数,因此最优化z来进一步简化问题TPM-E-Sub,得到TPM-E-Top:若要解决TPM-E-Top,仍然要找到最优的z来最小化psub,all(z),在(3-5)中把psub,all(z)看成关于piA的函数并对其求关于piA的一阶导数得:令一阶导数F(piA)等于0,得到其零点由此,得出当把z看成定值时,问题...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴远,杨晓维,徐旭,陈佳,钱丽萍,朱威,
申请(专利权)人:浙江工业大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。