[發明專利]一種安全通信的方法及裝置

有效

• 申請號: 201611226647.1
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106612503B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 張煜;熊軻;單葆國;吳鵬;唐偉;張成龍
• 申請（專利權）人: 國網能源研究院有限公司
• 主分類號: H04W12/00
• 分類號: H04W12/00;H04W28/02
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種安全通信的方法及裝置，預先建立多小區多用戶場景下信號傳輸的數學模型；利用交替方向乘子算法，在用戶通信安全的信干噪比閾值范圍內計算數學模型，得出最優的波束成形參數以及人工噪聲參數；根據波束成形參數以及人工噪聲參數，確定所需傳輸的信號，將信號發送給所述用戶；其中，干擾信號包括小區內干擾信號和小區間干擾信號?？紤]了小區間的干擾信號的基礎上，利用交替方向乘子算法得出最優的波束成形參數和人工噪聲參數，可以避免額外的通信成本?？梢姡旧暾埢谌斯ぴ肼曇约白顑灮ㄊ尚渭夹g，在多小區多用戶場景下，在安全通信時考慮了小區間的干擾，降低了通信能耗，提高了用戶服務質量以及降低了通信安全風險。

技術領域

本發明涉及無線通信領域，特別是涉及一種安全通信的方法及裝置。

背景技術

隨著無線通信技術的發展，第五代移動通信技術時代即將到來。第五代移動通信技術所注重的問題是綠色通道和提高頻譜效率，實現綠色通道的手段有提高能量利用效率和減少能量消耗，而實現提高頻譜效率的手段有協作中繼技術、協作波束成形技術、網絡編碼技術等。

在利用無線通信技術傳輸信號時，保證安全通信是必不可少的。安全通信可以是指在進行信號傳輸時，通過某種手段確保所傳輸的信號不被非授權用戶竊聽。用戶接收到的信號包括目標信號、噪聲以及干擾信號，可以設置用戶接收到的信干噪比大于閾值時，該用戶可以正確解碼所接收的信號；當用戶接收到的信干燥比小于閾值時，該用戶無法正確解碼所接收到的信號，以實現安全通信的目的。

在現有技術中，基于人工噪聲和波束成形技術可以確保用戶的安全通信，還可以保證用戶的通信服務質量。用戶接收到的干擾信號包括小區內的干擾信號，即在同一通信小區內，用戶除了接收到基站發送給自身的信號外，還接收到基站發送給其它用戶的信號。但是，現有技術只考慮了同一通信小區內的干擾影響，即用戶接收到的信干噪比的干擾信號項只考慮了小區內的干擾信號，忽略了小區間干擾的影響。而在實際情況中，小區間的干擾信號是不可忽視的，即不同的通信小區間的用戶也會接收到不同基站發出的信號。如何在進行安全通信時考慮到小區間干擾的存在，進而降低通信能耗、提高用戶服務質量以及降低通信風險是本領域亟待解決的問題，基于此，本發明提出了一種安全通信的方法及裝置。

發明內容

本發明的目的是提供一種安全通信的方法，目的在于解決現有問題中在安全通信時沒有考慮到存在小區間干擾的問題；本發明的另一目的是提供一種安全通信的裝置，其在安全通信時考慮到小區間干擾的存在，進而降低通信能耗、提高用戶服務質量以及降低通信風險。

為解決上述技術問題，本發明提供一種安全通信的方法，該方法包括：

獲取預先建立的多小區多用戶場景下信號傳輸的數學模型；

利用交替方向乘子算法，在用戶安全通信的信干噪比閾值范圍內計算所述數學模型，得出最優的波束成形參數以及人工噪聲參數；

根據所述波束成形參數以及所述人工噪聲參數，確定所需傳輸的信號，將所述信號發送給所述用戶；

其中，信干噪比為所述用戶接收到的目標信號和干擾噪聲信號的比值，所述干擾噪聲信號包括小區間干擾信號、小區內干擾信號以及噪聲信號。

可選地，所述利用交替方向乘子算法，在保證用戶安全通信的信干燥比閾值范圍內計算所述數學模型，得出最優的波束成形參數以及人工噪聲參數包括：

利用所述交替方向乘子算法，將所述數學模型分解成預設數量的子模型；

基于本地信道狀態參數以及相應的所述子模型，得出所述最優的波束成形向量以及人工噪聲向量，所述波束成形向量為所述波束成形參數，所述人工噪聲向量為所述人工噪聲參數。

可選地，所述根據所述波束成形參數以及所述人工噪聲參數，確定所需傳輸的信號，發送所述信號給所述用戶包括：