[发明专利]异构网NOMA物理层安全传输方法

说明书

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种异构网NOMA物理层安全传输方法，实现过程如下：针对运用非正交多址NOMA技术的异构网各个合法用户，通过配置NOMA服务各合法用户的信号功率系数，并根据合法用户位置分布配置零空间人工噪声分配系数，根据配置的信号功率系数和零空间人工噪声分配系数进行异构网NOMA物理层安传输。本发明通过合理配置人工噪声，增强系统在窃听信道质量优于合法用户信道质量时对于被动窃听的抵御能力，提升异构网中NOMA无线传输的物理层安全性能，增强NOMA系统抵御潜在静默窃听的能力，尤其是在窃听信道质量优于合法用户信道质量的情况下，提升系统的物理层安全性能，可用于异构蜂窝网等用户密度较高的移动通信系统中的安全传输。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，特别涉及一种异构网NOMA物理层安全传输方法，可用于异构蜂窝网等用户密度较高的移动通信系统中的安全传输。

背景技术

由于用户数量和数据流量的不断增加，移动通信网络发展形成了异构蜂窝网和密集异构蜂窝网等形式，以提升频谱资源与空间资源的重用率。与此同时，为了在频谱资源稀缺的条件下进一步满足飞速增长的移动业务需求，非正交多址(NOMA)技术越来越受到业界的重视。NOMA技术的基本思想是在发送端采用非正交发送，主动引入干扰信息，在接收端通过串行干扰删除(Successive Interference Cancellation,SIC)实现正确解调。该技术的本质是通过提升接收端的复杂度以换取频谱效率。NOMA技术的子信道传输依然采用正交频分复用(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing,OFDM)技术，子信道之间正交互不干扰，但一个子信道不再只分配给一个用户，而是由多个用户共享。同一子信道上不同用户之间非正交传输所产生的用户间干扰问题，需要在接收端采用SIC技术进行多用户检测。在发送端，对同一子信道上的不同用户采用功率复用技术进行发送，不同用户的信号功率按照相关的算法进行分配，使得接收端处每个用户的信号功率都不同。通过SIC技术根据不同户用信号功率大小按照一定的顺序进行干扰消除，实现正确解调，同时也达到了区分用户的目的。在异构蜂窝网等用户密度较高的移动通信系统中应用NOMA技术，将极大提升频谱资源的利用率。与其他无线通信技术类似，由于无线信道广播性与开放性特点所带来的安全问题是NOMA技术推广和应用过程中的基本问题。传统的安全技术通常采用上层密钥加密的手段来保障信息传输的安全，单纯依赖上层密钥加密技术，难以充分应对未来网络多样化的安全威胁。

近年来兴起的物理层安全技术，将无线通信安全保障体系拓展到物理层，与上层密钥加密技术相补充，能够构筑更加多方位的无线通信安全保障体系。NOMA技术由于采用非正交发送，主动引入干扰信息，存在一定的天然内生物理层安全特点。虽然NOMA技术所具备的天然内生物理层安全特性能够对非法窃听造成一定的困难，却难以充分应对窃听信道质量优于合法用户信道质量时的安全威胁。因此，能够具备在窃听信道质量优于合法用户信道质量的情况下抵御潜在静默窃听能力的NOMA物理层安全传输方法迫在眉睫。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明提供一种异构网NOMA物理层安全传输方法，提升异构网中NOMA无线传输的物理层安全性能，增强NOMA系统抵御潜在静默窃听的能力，尤其是在窃听信道质量优于合法用户信道质量的情况下。

按照本发明所提供的设计方案，一种异构网NOMA物理层安全传输方法，针对运用非正交多址NOMA技术的异构网各个合法用户，通过配置NOMA服务各合法用户的信号功率系数，并根据合法用户位置分布配置零空间人工噪声分配系数，根据配置的信号功率系数和零空间人工噪声分配系数进行异构网NOMA物理层安传输。

上述的，具体包含如下内容：

A)针对异构网发射端中采用NOMA技术同时服务的所有合法用户，测量各合法用户与发射端之间的距离，获取各合法用户的位置分布；

B)依据各合法用户与发射端之间的距离，测量各合法用户与发射端之间的信道质量；