【技术实现步骤摘要】
基于SWIPT的大规模MIMO系统最大化最小用户安全能效优化方法
本专利技术属于安全能效(SEE)资源管理
，具体是基于同时无线信息和功率传输(SWIPT)的大规模多输入多输出(MIMO)系统最大化最小用户安全能效资源分配方法。
技术介绍
随着移动互联网技术研发的不断加快，无线信息的广播特性使得信息高速率传输的安全性受到严重威胁，物理层安全日益成为研究的重点。目前，5G移动通信主要从网络安全系统架构、组网技术及无线传输技术等方面进行变革，来提升移动安全通信的可达速率和能量效率等问题。传统的信息安全技术，主要集中在高层，利用密钥对发送端和接收端进行加密及解密。香农指出，当合法发送端和合法接收端共享密钥时，如果共享密钥的熵大于信息熵，那么窃听者将窃取不到保密信息，此时，合法发送端和合法接收端能够进行安全的保密通信。但是，香农模型是建立在无噪信道模型上，和实际不符。之后，Wyner将香农模型延伸到有噪信道模型，并指出，当合法发送端的信道存在窃听者窃取信息时，一定存在一种无需借助其他加密技术的信道编码方案使得保...
【技术保护点】
1.一种基于SWIPT的大规模MIMO系统最大化最小用户安全能效优化方法，用于网络资源分配，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、固定BS发射功率P
【技术特征摘要】
1.一种基于SWIPT的大规模MIMO系统最大化最小用户安全能效优化方法，用于网络资源分配，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、固定BS发射功率Pt和BS功率分配因子更新用户功率分配因子ρk，根据目标函数其中目标函数中的分子表示用户k的保密速率，即用户k的可达安全速率减去窃听者的速率，(·)+＝max{0,·}，表示用户可达速率，表示窃听者可达速率，表示用户k的功率损耗，ε表示用户k的功率损耗系数，Pc,k表示电路损耗，ε(Pt(1-ρk)+pk)+Pc,k表示用户k安全能效的总功耗；固定Pt和求解用户功率分配因子ρk，迭代次数T＝0，最大迭代次数Tmax，E0为最小能量采集阈值，η表示能量转化效率，(1-τ)表示BS到用户端的信息传输阶段，N表示BS天线数，K表示用户数，表示BS到用户的路径损耗，Tr表示矩阵的迹，[Dk,k]＝βk,k＝{1,...,K}表示完美信道BS到用户的路径损耗，表示不完美信道BS到用户的路径损耗，表示人工噪声，τ表示导频传输阶段，pk表示用户k平均传输功率，pe表示窃听者平均传输功率，θ表示BS到窃听者的路径损耗；
步骤2、固定BS发射功率PtT和安全能效λT，更新BS功率分配因子将目标函数转化为其中迭代次数T＝0，最大迭代次数Tmax，其中hk和fk表示辅助函数，Pc,k表示电路损耗，表示用户可达速率，表示窃听者可达速率，表示用户k的功率损耗，ε表示用户k的功率损耗系数，Pc,k表示电路损耗，ε(Pt(1-ρk)+pk)+Pc,k表示用户k安全能效的总功耗；表示BS功率分配因子，表示用户端功率分配因子,固定PtT和安全能效λT,带入步骤一求出的求解
步骤3、固定BS功率分配因子和安全能效λT，更新BS发送功率PtT，根据目标函数其中迭代次数T＝0，最大迭代次数Tmax，hk和fk表示辅助函数，Pc,k表示电路损耗，表示用户可达速率，表示窃听者可达速率，表示用户k的功率损耗，ε表示用户k的功率损耗系数，Pc,k表示电路损耗，ε(Pt(1-ρk)+pk)+Pc,k表示用户k安全能效的总功耗；表示BS功率分配因子，表示用户端功率分配因子，固定安全能效λT，代入步骤一得到的步骤二得到的求解PtT；
步骤4、根据步骤一、步骤二和步骤三得到的和求安全能效λT+1，其中迭代次数T＝0，最大迭代次数Tmax；所述安全能效，其中f1和f2表示辅助函数，PtT表示BS发送功率，表示BS功率分配因子，表示用户可达速率，表示窃听者可达速率，表示用户k的功率损耗，ε表示用户k的功率损耗系数，Pc,k表示电路损耗，ε(Pt(1-ρk)+pk)+Pc,k表示用户k安全能效的总功耗；更新准则为：当f1*f2＜0，如果m＞ξ，T＝T+1，否则，当f1*f2≥0，如果m＞ξ，T＝T+1，否则，其中m为中间辅助因子，ξ为二分法门限值，为最大安全能效，为最小安全能效。
2.根据权利要求1所述的基于SWIPT的大...
【专利技术属性】
技术研发人员：万晓榆，杨晓霞，王正强，樊自甫，张鸿佳，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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