一种考虑信息传输安全的低能耗中继功率分配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种考虑信息传输安全的低能耗中继功率分配方法。其方法包括步骤：S1、获取节点参数信息库；S2、计算接收信息速率表达式；S3、计算平均保密速率表达式；S4、以平均保密速率、中继发送功率、信任度为约束，最小化总消耗功率为目标建立优化模型；S5、基于优化模型，计算中继干扰信号功率、中继发送消息功率取值范围以及中继总消耗功率表达式；S6、求解中继干扰信号功率极值表达式；S7、求解得到中继最佳干扰信号功率表达式、最佳消息发送功率表达式；S8、基于节点参数信息库、最佳干扰信号功率表达式、最佳消息发送功率表达式求解得到最佳干扰信号功率、最佳消息发送功率。本发明专利技术通过改变中继功率的分配策略，优化了中继总消耗功率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑信息传输安全的低能耗中继功率分配方法


[0001]本专利技术属于信息与通信工程
，具体涉及一种考虑信息传输安全的低能耗中继功率分配方法。

技术介绍

[0002]随着物联网的发展，信息呈现爆炸式增长，数据传输的安全性日益严重。随着计算能力的提高，传统的基于算法复杂度的信息加密方式不再适用于现有网络，物理层安全以窃听信道为基础，采用保密编码、协作干扰等物理层技术实现信息的安全传输，成为传统安全体制的重要补充。信任度对通信安全有着至关重要的影响，同时网络中存在许多自私用户。目前，多数学者研究通过加入干扰信号，可以保障用户信息安全传输，使窃听者无法获取有用信息，但由于中继可用总功率有限，中继发送干扰信号消耗功率过大可能导致接收者无法获得有用信号，若发送信号所消耗功率过大可能导致窃听者获取发送信息，导致用户信息泄露。因此，在中继功率有限且中继信任度不同的情况下，如何保障用户信息的安全传输成为了一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种考虑信息传输安全的低能耗中继功率分配方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑信息传输安全的低能耗中继功率分配方法，其特征在于，包括步骤：S1、获取节点参数信息库；S2、将消息传输过程分为两个时隙工作，并分别计算得到中继、目的节点及窃听者处接收的信息速率表达式；S3、根据中继、目的节点及窃听者处接收的信息速率表达式计算得到平均保密速率表达式；S4、以平均保密速率、中继发送功率、信任度为约束，最小化总消耗功率为目标建立优化模型；S5、基于优化模型，计算得到中继干扰信号功率取值范围、中继发送消息功率取值范围以及中继总消耗功率表达式；S6、基于中继干扰信号功率取值范围、中继发送消息功率取值范围以及中继总消耗功率表达式，求解中继干扰信号功率极值表达式；S7、基于中继干扰信号功率极值表达式，求解得到中继最佳干扰信号功率表达式、中继最佳消息发送功率表达式；S8、基于节点参数信息库、中继最佳干扰信号功率表达式、中继最佳消息发送功率表达式计算得到最佳干扰信号功率、最佳消息发送功率；S9、基于计算得到的最佳干扰信号功率、最佳消息发送功率进行功率分配。2.根据权利要求1所述的一种考虑信息传输安全的低能耗中继功率分配方法，其特征在于，步骤S2中，中继处接收的信息速率R
si
表达式为：其中，P
s
表示发送者s发送功率，g
si
表示发送者s和中继i之间的信道系数，表示中继i处的加性高斯白噪声方差。3.根据权利要求2所述的一种考虑信息传输安全的低能耗中继功率分配方法，其特征在于，步骤S2中，目的节点处接收的信息速率R
id
表达式为：其中，P
ic
表示中继i的消息发送功率，g
id
表示中继i与目的节点d之间的信道系数，表示目的节点d处的加性高斯白噪声方差。4.根据权利要求3所述的一种考虑信息传输安全的低能耗中继功率分配方法，其特征在于，步骤S2中，窃听者处接收的信息速率R
e
表达式为：其中，g
se
表示发送者s和窃听者e之间的信道系数，P
ij
表示中继i接收到信号时发送的干
扰信号功率，g
ie
表示中继i和窃听者e之间的信道系数,表示窃听者e处的加性高斯白噪声方差。5.根据权利要求4所述的一种考虑信息传输安全的低能耗中继功率分配方法，其特征在于，步骤S3中，平均保密速率表达式为：α
i
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【专利技术属性】
技术研发人员：冯维，齐崇信，李天润，吴俊通，曾研海，黄子宸，安心，夏晓威，朱芳，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：