[发明专利]一种物联网中基于信道反馈的喷泉编码抗窃听传输方法

摘要

本发明公开了一种物联网中基于信道反馈的喷泉编码抗窃听传输方法，包括以下步骤：在第k个时隙，当合法接收端Bob成功接收该当前时隙发送的编码包时，则选择一个合法接收端Bob未解码的原始数据包，然后进行编码，再将编码的结果作为下一时隙发送的编码包；否则，则将当前时隙发送的编码包作为下一时隙的编码包；3)判断合法接收端Bob未解码的原始数据包集合U是否为空集，当合法接收端Bob未解码的原始数据包集合U不为空集时，则转至步骤2)，当合法接收端Bob未解码的原始数据包集合U为空集时，则合法接收端Bob已经接收到所有的原始数据包，合法接收端Bob根据接收到所有原始数据包恢复出源文件，该传输方法抗窃听性能较好，安全性较高。

主权项

1.一种物联网中基于信道反馈的喷泉编码抗窃听传输方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设通信系统包含一个发送端Alice及一个合法接收端Bob，且通信系统的无线信道采用瑞利衰落信道模型，发送端Alice将源文件分为K个原始数据包，再选择其中任意一个原始数据包作为第一个编码包，然后再发送选择出来的第一个编码包；2)在第k个时隙，发送端Alice通过合法接收端Bob反馈回的1bit信息确定合法接收端Bob是否成功接收该时隙发送的编码包，当合法接收端Bob成功接收当前时隙发送的编码包时，则发送端Alice依据重要性及信道质量选择一个合法接收端Bob未解码的原始数据包，然后对选择出来的未解码的原始数据包进行编码，再将编码的结果作为下一时隙发送的编码包；当合法接收端Bob没有成功接收当前时隙发送的编码包时，则发送端Alice在下一时隙发送的编码包与当前时隙没有成功接收的编码包相同，同时，发送端Alice根据合法接收端Bob反馈的1bit信息构建合法接收端Bob已解码的原始数据包集合D及合法接收端Bob未解码的原始数据包集合U；3)判断合法接收端Bob未解码的原始数据包集合U是否为空集，当合法接收端Bob未解码的原始数据包集合U不为空集时，则转至步骤2)，当合法接收端Bob未解码的原始数据包集合U为空集时，则合法接收端Bob已经接收到所有的原始数据包，合法接收端Bob根据接收到所有原始数据包恢复出源文件，完成基于信道反馈的抗窃听喷泉码构造；在每个时隙，发送端Alice对合法接收端Bob未解码的原始数据包集合U内所有未解码的原始数据包按照重要因子imx从大到小进行排序，其中，U＝{u1，u2，uc…，uL}，uc为第c个合法接收端Bob未解码的原始数据包，当c越小，则uc越重要；依据重要性及信道质量选择一个合法接收端Bob未解码的原始数据包，其中，信道质量越好，则所对应的原始数据包越重要，即该原始数据包被选择出来的概率越大；c与发送端Alice与合法接收端Bob之间的实时信道增益z之间的关系为：其中，L为合法接收端Bob未解码的原始数据包数目，z₀为预设的信道质量好坏的分界点，z＝|h_AB|²且σ²＝d^‑α，d为发送端Alice与合法接收端Bob之间的距离，α为发送端Alice与合法接收端Bob之间的路径损耗，α为大于1的常数。