一种无线供能通信网络的信号功率优化方法技术

一种无线供能通信网络中利用干扰信号防窃听的信号功率优化方法，针对无线供能网络中存在一个潜在的窃听节点窃听一个特定的传感器节点的场景，本发明专利技术提出其它节点发送干扰功率使得窃听节点的窃听吞吐量低于阈值，并优化其它节点的干扰功率使得系统数据传输吞吐量最大化的方案。本发明专利技术保障了无线供能通信网络中的数据安全传输，在网络拓扑确定的情况下，通过本发明专利技术的方法能够求节点干扰功率的最优解来得出无线供能通信网络中节点数据传输的最大吞吐量。最大吞吐量。最大吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种无线供能通信网络的信号功率优化方法


[0001]本专利技术涉及一种无线供能通信网络中利用干扰信号防窃听的信号功率优化方法，该方法适用于传感器节点能够捕获射频能量并且存在一个潜在窃听节点的无线供能通信网络。

技术介绍

[0002]传统用电池供电的传感器网络存在诸多问题，有些场景下更换电池是不方便，比如应用在人体的某些测量生理特征的传感器。随着技术的发展，具有捕获环境能量的无线传感网络即将取代传统的传感器网络。在该类新型网络中，节点可以在工作的同时从周围环境吸收能量(比如太阳能、射频能量等)，从而克服传统传感器节点能源耗尽需要及时更换等的能源约束。
[0003]在该类新型无线供能通信网络中往往会存在潜在的窃听节点来对数据安全传输造成挑战。本专利技术考虑节点先捕获能量后根据时分复用的方式进行数据传输，网络中的潜在窃听节点在某一个节点进行数据传输的同时对该节点进行窃听，同时该网络中的其它传感器节点利用捕获到的能量对该潜在窃听节点发送干扰信号使窃听节点的窃听吞吐量低于阈值。在保证数据安全传输的前提下优化其它节点的干扰功率使得网络吞吐量最大化是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线供能通信网络的信号功率优化方法，其特征在于，所述的优化方法包括以下步骤：1)无线供能通信网络中包括可捕获射频能量的K个传感器节点，一个窃听节点和一个可以发射射频信号并接受传感器节点信息的混合基站，网络系统安排的时长以T为周期，分为K+1个时隙，τ0,τ1,τ2,
…
,τ
k
，在时隙τ0，混合基站以发送功率p0来广播射频信号，K个传感器节点先捕获能量；2)在时隙τ1内，节点1向混合基站传输数据，窃听节点对节点1进行窃听，节点2到节点K利用捕获到的能量以各自的干扰功率利用捕获到的能量以各自的干扰功率对窃听节点进行干扰，使其窃听吞吐量低于阈值R
th
，以实现网络的安全通信；所述干扰功率的取值确定过程如下：2.1)：对于所部署的K个能量捕获传感器节点按1,2,
…
,K进行随机标号，分别表示为N1,N2,
…
,N
i
,
…
,N
K
，设置窃听吞吐量阈值R
th
，初始化网络系统安排时长T，混合基站广播时长τ0，时隙τ0后节点顺序向混合基站传输信息，在时隙τ
i
中，节点N
i
向混合基站传输信息；2.2)：任意传感器节点N
i
，i＝1,2,
…
,K，在时隙τ0捕获的能量E
i
根据公式(1)计算得出；E
i
＝ξh
i
p0τ0,i＝1,2,...,K,
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，ξ是节点N
i
能量捕获效率，h
i
是混合基站到节点N
i
的下行链路信道增益，p0是混合基站的发送功率；2.3)：节点1的发送功率为根据公式(2)计算出节点N1的吞吐量R1，其中，δ2表示高斯白噪声功率，g1表示节点N1到混合基站的上行链路信道增益，p1表示节点N1向混合基站传输信息的传输功率；2.4)：节点N
i
，i＝2,3,
…
,K的吞吐量R
i
由公式(3)计算得出：其中，g
i

【专利技术属性】
技术研发人员：孔帅颖，张书彬，池凯凯，黄亮，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：