[发明专利]一种无线网络中的中断概率与机密传输容量分析方法

权利要求书

1.一种无线网络中的中断概率与机密传输容量分析方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)在二维平面上按照Poisson分布分别部署密度为λ的合法节点以及密度为λ_e的偷听者节点，合法节点接入信道，在一个时隙内合法节点以概率p发起传输，以概率1-p保持沉默；

b)将网络中其他发送端视为干扰节点，在源点处典型的接收端上度量COP，度量网络中所有偷听者节点上是否产生SOP；

c)通过公式建立COP度量模型P_CO以及建立SOP度量模型P_SO，其中，γ_j为合法节点上得到的接收SINR值，β_t为其解码阈值，γ_e为偷听者节点上得到的接收SINR值，β_e为其解码阈值。Φ_R和Φ_e分别对应于合法节点与偷听者节点各自的点过程，且密度分别为λ(1-p)和λ_e；

d)将典型的接收端上接收的SINR值记作γ_o，并通过公式计算γ_o，其中h为典型发送端与接收端之间的信道衰落增益，d₀为典型发送端与接收端之间的长度，h_ko和d_ko分为干扰节点与典型接收端之间的信道衰落增益和长度，ν为背景噪声，Φ_T表示合法发送端的构成的密度为λp的Poisson点过程，α为路径损耗指数；

e)由于信道衰落增益服从均值为1的指数分布，将COP度量模型数学表达式按公式建立，其中，表示伽马函数，L_I(s)表示对干扰进行Laplace变换，典型接收端上收到的SINR，h_k为非目的发送端与典型接收端之间的信道衰落增益，d₀为典型发送端与接收端之间的距离，λ_T合法接收端的密度；

f)利用Poisson点过程的概率生成函数，根据公式

重新建立L_I(s)，其中，λ'(r)表示Poisson点过程Φ_T的密度函数，δ表示为替代参数，r距离的随机变量；

g)按公式建立SOP上界以及SOP下界，其中β_e为偷听这节点的解码阈值；

h)根据公式计算随机传输距离P_CO，ran，式中f_d(r)＝2πλ_Rr·exp(-πλ_Rr²)，λ_R＝λ(1-p)为合法接收端的密度；

i)通过公式τ＝(1-σ)λ_T(R_t-R_e)建立STC的度量模型τ，式中σ表示COP约束，R_t＝log₂(1+β_t)表示合法节点的传输速率，R_e＝log₂(1+β_e)表示偷听者节点的窃听速率；

j)通过公式计算固定传输距离模型下的COP的值其中为以一合法接收端的LPZ为中心半径为的圆；通过公式计算扩展到随机距离模型后的值

k)根据公式计算LPZ机制下SOP的上界值根据公式计算LPZ机制下SOP的下界值其中，λ'_e(r)＝2πλ_er，λ_e为偷听者节点密度；

l)根据公式计算STC值R_t＝log(1+p_co^-1(σ))，p_co^-1(σ)和分别表示COP取值σ和SOP上界取值ε的反函数。

2.根据权利要求1所述的无线网络中的中断概率与机密传输容量分析方法，其特征在于：步骤a)中合法节点利用Aloha协议接入信道。