一种基于非正交多址接入的卫星通信数据安全传输方法技术

本发明专利技术属于非正交多址接入技术领域，涉及一种基于非正交多址接入的卫星通信数据安全传输方法；所述方法包括根据是否支持解码非正交多址NOMA数据帧，以及与同一卫星接入点之间的信道增益的大小确定出两个地面站终端；基于最大化系统能量效率，确定出主帧和次帧对应的分配系数；结合两个功率分配系数生成第一密钥和第二密钥；利用第一密钥对主帧进行加密，利用第二密钥对次帧进行加密，并将加密后的主帧和加密后的次帧进行叠加得到混合NOMA数据帧；以同时同频方式传输至两个地面站终端；本发明专利技术能够保证向后兼容性的同时正确接收数据；能够实现合理的功率分配，使得地面站终端能够解码出正确信号，有效提高系统吞吐量；提升安全传输效率。输效率。输效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于非正交多址接入的卫星通信数据安全传输方法


[0001]本专利技术属于非正交多址接入
，具体涉及一种基于非正交多址接入的卫星通信数据安全传输方法。

技术介绍

[0002]随着物联网智能设备、服务和应用的革命性扩展，第五代(5G)等移动通信网络正在加速发展，并在为大规模物联网提供第一英里连接方面发挥着基础性作用。另一方面，频谱稀缺、高时延和大规模连接成为主要问题。因此，提高频谱效率的研究和关键技术的使用，如异构网络，毫米波，多输入多输出(MIMO)解决方案。与此相适应，一种很有前途的多址接入(Multiple Access，MA)技术，即非正交多址(Non
‑
Orthogonal Multiple Access，NOMA)，已经被实现，以克服未来具有挑战性的移动通信网络需求，并潜在地服务于大规模物联网系统。通过在发射机处利用叠加编码(Superposition Coding，SC)和在接收机处利用连续干扰消除(Successive Interference Cancellation ，SIC)，NOMA技术为多个用户本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非正交多址接入的卫星通信数据安全传输方法，其应用于卫星接入点，其特征在于，所述方法包括：根据两个地面站终端是否支持解码非正交多址NOMA数据帧，以及与同一卫星接入点之间的信道增益的大小确定出第一地面站终端和第二地面站终端；基于最大化系统能量效率，确定出第一地面站终端和第二地面站终端相对应的第一功率分配系数和第二功率分配系数；根据导频数据帧和第一功率分配系数生成第一密钥，根据导频数据帧和第二功率分配系数生成第二密钥；根据第一功率分配系数和第一原始数据构建出主帧，根据第二功率分配系数和第二原始数据构建出次帧；根据第一密钥对主帧进行加密，根据第二密钥对次帧进行加密，并将加密后的主帧和加密后的次帧进行叠加得到混合NOMA数据帧；将所述混合NOMA数据帧以同时同频方式传输至第一地面站终端和第二地面站终端；其中，所述第一地面站终端不支持解码非正交多址NOMA数据帧且信道增益较小，所述第二地面站终端支持解码非正交多址NOMA数据帧且信道增益较大。2.根据权利要求1所述的一种基于非正交多址接入的卫星通信数据安全传输方法，其特征在于，所述基于最大化系统能量效率，确定出第一地面站终端和第二地面站终端相对应的第一功率分配系数和第二功率分配系数包括分别计算两个地面站终端经过相同的串行干扰消除后，得到的最大信息速率；根据两个地面站终端的最大信息速率计算最大和速率；根据系统的最大和速率以及系统的能量消耗总和的比值计算出系统的能量效率；通过最大化系统的能量效率，求解得到第一地面站终端的第一功率分配系数和第二地面站终端的第二功率分配系数。3.根据权利要求1所述的一种基于非正交多址接入的卫星通信数据安全传输方法，其特征在于，所述根据导频数据帧和第一功率分配系数生成第一密钥，根据导频数据帧和第二功率分配系数生成第二密钥包括分别计算出导频数据帧中相邻两个子载波的均值；分别计算每个子载波与其相邻子载波之间对应的均值之比，按照首个子载波的均值结合第一功率分配系数计算出首个子载波的第一初始密钥，按照其他子载波对应的均值之比结合第一功率分配系数计算出其他子载波的第一初始密钥；按照首个子载波的均值结合第二功率分配系数计算出首个子载波的第二初始密钥，按照其他子载波对应的均值之比结合第二功率分配系数计算出其他子载波的第二初始密钥；将所述第一初始密钥和所述第二初始密钥分别进行二进制比特量化后，生成对应的第一密钥和第二密钥。4.根据权利要求3所述的一种基于非正交多址接入的卫星通信数据安全传输方法，其特征在于，第一初始密钥和第二初始密钥的计算公式包括：；
；其中，表示导频数据帧的第k个子载波的第一初始密钥；表示导频数据帧的第k个子载波的第二初始密钥；表示第一功率分配系数，表示第二功率分配系数；表示导频数据帧的第k个子载波。5.根据权利要求1所述的一种基于非正交多址接入...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永刚，王志刚，
申请(专利权)人：成都本原星通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：