[发明专利]窃听用户随机分布场景中基于物理层安全的中继传输方法

摘要

本发明公开了一种窃听用户随机分布场景中基于物理层安全的中继传输方法，包括：1)基于随机几何理论得到在窃听用户随机分布的场景下，采用两次独立窃听编码后，两跳中继传输的安全中断概率；2)在源节点和中继节点总发射功率受限的条件下，构建了最大化安全传输速率的优化问题；3)通过对所构建优化问题的求解，得到能使安全传输速率最大化的中继传输方法，该方法包括功率分配和码本速率设计两部分。本发明在不需要知道窃听用户具体位置的情况下，综合考虑了通信的可靠性和安全性，在满足安全中断概率约束的同时实现了对安全传输速率的最大化。

主权项

1.窃听用户随机分布场景中基于物理层安全的中继传输方法，其特征在于，包括以下步骤：1)基于随机几何理论，计算出在窃听用户位置随机分布且窃听用户非共谋情况下经两跳中继传输后的安全中断概率，并构建在该安全中断概率约束下最大化安全传输速率的优化模型P1；2)将优化模型P1转化成等价的简化模型P2；具体方法如下：a、定义安全传输速率T_s，其表达式为：其中，R_s为每跳所用码本的私密信息编码速率，两跳的R_s一样；b、用R_t,i表示第i跳所用码本的码字传输速率，则构建如下所示的安全传输速率最大化优化模型P1：其中，安全中断概率P_out的表达式已在公式(7)中给出，ε为预先设定的所能容忍的安全中断概率的门限值；3)求解模型P2，得到最优传输方法，包括功率分配和码本速率选择。