[发明专利]5G NOMA系统中物理层安全最优化功率分配方法

权利要求书

1.一种5G NOMA系统中物理层安全最优化功率分配方法，其特征在于，所述5G NOMA系统中物理层安全最优化功率分配方法包括以下步骤：

第一步，在一个具有一个基站BS和两用户U₁和U₂的下行通信网络中，选择对U₂进行解调，然后对U₁进行解调，给U₂分配功率，得出用户端U₁和U₂的解调信噪比；

第二步，通过人工干扰源J对用户U₁和U₂发射人工干扰信号，发射功率为P_J，用户U₂若要窃听用户U₁的信息，则在解调出自己的信号后再解调用户U₁的信号，得到窃听信噪比；具体包括：通过人工干扰源J对用户U₁和U₂发射人工干扰信号，发射功率为P_J，用户端U₁和U₂的解调信噪比分别为和其中h_J,1和h_J,2分别是干扰源到用户U₁和用户U₂的信道增益；

用户U₂若要窃听用户U₁的信息，则在解调出自己的信号后再解调用户U₁的信号，则窃听信噪比为h_B,1和h_B,2分别为基站BS到用户U₁和用户U₂的信道增益，n₁和n₂分别表示两用户的加性高斯白噪声，加性高斯白噪声的噪声功率谱密度都为N₀；

第三步，定义系统的安全速率；具体包括：定义系统的安全速率安全速率大于零，而且用户U₁和用户U₂的解调信噪比要大于门限值，设为γ_th1和γ_th2，并且基站BS和干扰源J的发射功率之和不超过总功率P_T，构造最优化方程：

第四步，得系统总功率门限值，求解最优化方程。

2.如权利要求1所述的5G NOMA系统中物理层安全最优化功率分配方法，其特征在于，所述第一步具体包括：在一个具有一个基站BS和两用户U₁和U₂的下行通信网络中，U₂为近端用户，U₁为远端用户，基站BS同时给两个用户发送不同的信息X₁和X₂，其中X₁为用户U₁所需的信息，X₂为用户U₂所需的信息，假设U₂为内部窃听用户；

U₁和U₂接收到的信号分别为其中P₁和P₂分别表示基站BS给信息X₁和X₂分配的发射功率。

3.如权利要求2所述的5G NOMA系统中物理层安全最优化功率分配方法，其特征在于，防止窃听端U₂对U₁进行窃听，选择先对U₂进行解调，然后对U₁进行解调，给U₂分配较多的功率，用户端U₁和U₂的解调信噪比分别为和

4.如权利要求1所述的5G NOMA系统中物理层安全最优化功率分配方法，其特征在于，所述第四步求解最优化方程包括得系统总功率P_T有个门限值为：

若P_T≥P_Th，则：

若P_T＜P_Th，则：

按照功率分配方式，得到的安全速率达到最大。