[发明专利]一种具有全双工基站蜂窝网络的D2D隐蔽通信系统及其通信方法

摘要

本发明公开一种具有全双工基站蜂窝网络的D2D隐蔽通信系统及其通信方法，步骤为：建立具有全双工基站FD‑BS的D2D隐蔽通信模型、计算隐蔽性和吞吐量；D2D隐蔽通信模型利用全双工基站FD‑BS的空闲天线发送时变的人工噪声，在窃听者Willie的接收端引入不确定因子，实现D2D隐蔽通信；隐蔽性计算中，考虑D2D通信链路发送者DT和全双工基站FD‑BS对窃听者Willie的检测阈值具有不确定性，同时考虑窃听者Willie对相关通信链路的信道参数具有不确定性，采用平均最小错误检测概率来衡量隐蔽性；吞吐量计算中，以满足隐蔽性需求的前提下，D2D通信链路可实现的最大平均通信速率来衡量隐蔽吞吐量，在全双工基站FD‑BS的辅助下吞吐量得到有效提高。

主权项

1.一种具有全双工基站蜂窝网络的D2D隐蔽通信系统，其特征在于：包括全双工基站FD‑BS、半双工蜂窝用户CU、半双工D2D发送者DT、半双工D2D接收者DR和半双工窃听者Willie；所述的半双工通信终端均为单天线，所述全双工基站FD‑BS具有M个接收天线和N个发送天线，全双工基站FD‑BS利用同一频谱资源同时发送和接收信息，其存在的剩余自干扰RSI为噪声级别；所述半双工蜂窝用户CU的上行链路和下行链路均采用正交的频谱资源，且相互之间不存在干扰；所述半双工D2D发送者DT和半双工D2D接收者DR组成D2D通信链路，且与半双工蜂窝用户CU的上行通信链路共享频谱资源；所述半双工窃听者Willie采用检测器对D2D通信链路进行监听，探测其是否进行隐蔽信号的传送；上述系统中存在八条通信链路，包括三条期望通信链路、一条窃听链路DT‑Willie和四条干扰链路；三条期望通信链路分别为蜂窝通信链路CU→BS、D2D通信链路DT→DR和人工噪声通信链路FD‑BS→Willie；四条干扰链路分别为CU→Willie、CU→DR、DT→FD‑BS和FD‑BS→DR。