[发明专利]一种大规模MIMO波束域安全多播无线传输方法

摘要

本发明提出一种大规模MIMO波束域安全多播无线传输方法，该方法中无线通信的基站侧配置了大规模天线阵列，并且基站侧通过模拟多波束赋形或数字多波束赋形或模拟与数字混合波束赋形的方法生成覆盖整个小区的大规模波束集合。基站根据合法用户和窃听用户的波束域统计信道状态信息，对波束域的发送信号进行功率分配。其中，波束域功率分配算法包括基于确定性等同和CCCP的迭代算法，通过迭代求解凸优化问题获得波束域功率分配矩阵。多播过程中波束域功率分配结果随着统计信道状态信息的变化动态更新。本发明所提出的方法解决了大规模MIMO无线通信系统多播传输的复杂度及安全性问题。

主权项

1.一种大规模MIMO波束域安全多播无线传输方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)在基站与用户组进行多播通信的场景下，配置大规模天线阵列的基站通过模拟多波束赋形或数字多波束赋形或模拟与数字混合波束赋形的方法生成能够覆盖整个小区的波束集合；(2)基站利用多播用户组中的合法用户和非法窃听用户的波束域统计信道状态信息，构建并求解波束域多播功率分配优化问题对发送信号进行功率分配；所述波束域多播功率分配优化问题的优化目标为最大化安全多播速率的下界值，优化变量为基站发送信号的协方差矩阵；约束条件为基站发送信号的协方差矩阵满足功率约束；所述安全多播速率的下界值为最小多播用户速率与窃听用户速率上界的差值；(3)在各用户移动过程中，随着基站与各用户之间统计信道状态信息的变化，基站侧动态实施波束域功率分配，多播过程动态更新。