[发明专利]一种在无线网络中保护信息传输安全的方法

摘要

本发明公开了一种在无线网络中保护信息传输安全的方法，该方法利用同时同频全双工技术和节点间的协作干扰技术，对无线网络中传输的信息进行保护。若窃听者在接收节点附近，接收节点通过在接收信息的过程中同时发送干扰信号，对窃听者进行干扰，而接收节点对自身发送的干扰信号有较好的抑制效果，因此对自己信号的接收影响较小。对于远离接收节点的位置，则可通过其他协作节点发送干扰信号的方式，对信息进行安全保护。因此，即使窃听的方位未知，本发明也能较好地保护信息传输的安全。

主权项

1.一种在无线网络中保护信息传输安全的方法，所述无线网络由多个节点，采用无线传输的方式，通过一跳或多跳的无线信道互连而成；其特征在于：所述方法是基于物理层安全技术，通过对窃听者施加干扰，降低其接收信号时的信噪比，来保证节点间信息传输的安全容量；接收节点在接收携带信息的信号时，同时发送同频的信号，对自身周围区域的潜在窃听者实施干扰，此时接收节点需要消除的是自干扰信号，而对窃听者来说这种干扰则是一种随机干扰；与此同时，还能够选择网络中的节点也协作发送同频干扰信号，使得网络中其他区域潜在的窃听者在接收携带信息的信号时信噪比也得到抑制，从而提高信道的安全容量，使得网络中传输的信息得到更好的保护；其情况如下：网络中一个节点需要向另外一个节点发送信息时，首先选择传输路径，采用逐跳转发的方式传输信息；源节点是发送节点，目的节点是接收节点，中继节点既是发送节点也是接收节点；发送节点根据下一跳接收节点的信道特性和传输要求确定携带信息信号的发送功率；接收节点在接收信号时采用同时同频全双工的模式，发送与接收信号同频的干扰信号，干扰信号的功率综合根据自身的自干扰抑制能力和希望保护的区域范围来确定；与此同时，还能够选择其他的节点，协助发送干扰信号来对接收节点难以保护的区域进行保护，达到进一步增强信息传输安全的目的；上述在无线网络中保护信息传输安全的方法包括以下步骤：步骤S101:网络中两节点需要通信时，选定一条或多条传输路径，根据源节点和目的节点的地址和位置，确定源节点到目的节点的路由，由此确定其中的中继节点；步骤S102:源节点、中继节点和目的节点确定之后，各个发送节点根据发送与接收间的距离和/或信道特性，选择相应的发送功率；步骤S103:传输路径上的各个接收节点，根据自身对自己发送的干扰信号的抑制能力，确定在接收信号的过程中，同时发送的同频干扰信号功率的大小；步骤S104:接收信号的节点，在确定自己所发送的干扰信号的保护范围后，进一步选择能够进行协作干扰的节点和确定这些节点发送的干扰信号的功率；步骤S105:在选择并设置完各节点的参数之后，对信息进行保密编码，进入引入物理层安全保障的信息传输工作阶段。