[发明专利]一种动态场景下的中继通信数据传输方法

说明书

本发明涉及一种动态场景下的中继通信数据传输方法，属于协作通信及数据传输技术领域。所述方法，包括：计算S‑R链路及R‑D链路的平均加权距离d_A和d_B；若d_Ad_B则建立改进的一阶统计模型；否则建立改进的二阶统计模型；据σ_nd²与σ_ne²差及P_T^max的大小，选择AF或DF：若基于改进的一阶统计模型，A1)在强不确定性窃听用户信道下，σ_nd²‑σ_ne²‑2.5dB，选DF，否则选AF；B1)在弱不确定性窃听用户信道下，若σ_nd²σ_ne²选DF，否则若P_T^max8dBmW选择DF，反之选AF；若基于改进的二阶统计模型，A)在强不确定性窃听用户信道下，若σ_nd²σ_ne²选DF，否则选AF；B)在弱不确定性窃听用户信道下，若σ_nd²≤σ_ne²选DF，否则若P_T^max10dBmW选择DF，反之选AF。所述方法更适用于动态场景，保障获得最大保密速率的同时，极大降低复杂度。

技术领域

本发明涉及一种动态场景下的中继通信数据传输方法，属于协作通信及保密数据传输技术领域。

背景技术

高铁日益成为重要的交通工具之一，与公路、水运方式不同，铁路受人为及客观因素的影响都很小。高铁建设发展也十分迅速，列车运行时间近年来大大缩短，从而极大方便了百姓出行。

高铁场景的信息传输是一种特殊的协作通信技术。因为，该场景下用户分布范围是“确定的”，即沿轨道分布。然而，即使用户的分布确定，其信道质量因高速飞驰的列车，导致信道呈现具有时变及强衰落特性。此种特殊高速运动场景下，如何实现高效的信息传输，波束赋形、中继部署与协作方式显得尤为重要。

本申请致力于提升高速运动场景下，例如高铁通信系统中的信息传输有效性，该系统包含多个移动中继节点，通过选择协作方式及优化，提升信息传输的效率，得到优化的保密速率(Secrecy Rate,SR)。经仿真，在信道具有不确定性时，中继节点总功率约束的情况下与各中继节点不同传输功率约束情况下，获得的最优SR相近；因此，在本申请描述的实际场景中，仅优化总功率约束条件下的最大化SR。

发明内容

本发明的目的是克服现有基于统计模型传输存在效率低的技术缺陷，提出了一种动态场景下的中继通信数据传输方法，该方法基于改进的一阶统计和改进的二阶统计模型的不确定性，在单窃听者存在情况和总功率约束条件下，给出了AF及DF模式的选择依据以及最大保密率和最优波束赋形系数，实现了多中继条件下的高效信息传输。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现的。

所述数据传输方法，依托于如下定义：

定义1：S-R链路:“源用户到中继节点”之间的链路；

定义2：R-D链路:“中继节点到目的用户”之间的链路；

定义3：R-E链路:“中继节点到窃听用户”之间的链路；

定义4：σ_nd²:目的用户处噪声等级；

定义5：σ_ne²:窃听用户处噪声等级；

其中，σ_ne²为NdB，N的取值范围为0到10；