[發明專利]一種遠距離物理層安全能量采集方法

在審

• 申請號: 201710127000.1
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106792660A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 費澤松;李斌;戴曼;匡鏡明
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H04W12/00
• 分類號: H04W12/00
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙)11639
• 代理人: 毛燕

1.一種遠距離物理層安全能量采集方法，具有如下特征：本發明技術方案如下：所依托的遠距離物理層安全能量采集系統包括單天線基站、單天線合法用戶、單天線中繼節點和單天線非法用戶；

其中，單天線基站和單天線合法用戶的數量為1個；單天線中繼節點的數量為大于等于2個；單天線非法用戶的數量為大于等于2個；多個單天線中繼節點和單天線基站距離較近，形成一個簇；

其中，單天線基站簡稱基站；單天線合法用戶，簡稱合法用戶；單天線中繼節點，簡稱中繼節點；單天線非法用戶，簡稱非法用戶；

其中，多個單天線中繼節點通過合作，相當于一個多天線中繼節點；

單天線非法用戶和單天線合法用戶距離單天線基站較遠，通常假設單天線基站與單天線合法用戶以及單天線非法用戶之間沒有直接通信鏈路；本發明所述方法所依托的系統采用解碼轉發策略工作；具體包含第一階段策略和第二階段策略兩部分。

2.根據權利要求1所述的一種遠距離物理層安全能量采集方法，具有如下特征：第一階段策略，包含如下步驟：

步驟一、單天線基站發送信號給同一個簇中的單天線中繼節點；

步驟二、單天線中繼節點接收信號并對信息進行解碼；

至此，經步驟一及步驟二，完成了一種遠距離物理層安全能量采集方法的第一階段策略；

第二階段策略包含如下步驟；

步驟三、單天線中繼節點轉發解碼出的信號；

步驟四、合法用戶接收信號，非法用戶竊聽信號；

步驟五、合法用戶處理接收到的信號，獲取能量和信息；

至此，從步驟一到步驟五，完成了一種遠距離物理層安全能量采集方法。

3.根據權利要求2所述的一種遠距離物理層安全能量采集方法，具有如下特征：第一階段策略的步驟一所依托的系統中有1個基站，多個中繼節點分別表示為R₁,R₂,…,R_K，1個合法用戶，多個非法用戶分別表示為E₁,E₂,…,E_M形成一個集合進行合謀；

基站向在同一個簇中的中繼節點發送信號x_s，發射信號x_s滿足E(|x_s|²)＝P，其中P為基站發送信號功率。

4.根據權利要求2所述的一種遠距離物理層安全能量采集方法，具有如下特征：步驟二中繼節點R_k(1≤k≤K)接收到的信號為y_R,_k＝x_sh_k+n_R,k，其中，h_k為基站與中繼節點R_k之間的信道系數，n_R,k為均值為零、方差為的加性高斯白噪聲；

因為基站和中繼節點之間的距離并不遠，中繼節點可以正確地解碼接收到的信號，而且基站可以用一個很小的功率廣播信號，這樣分布在遠處的合法用戶和非法用戶不會收到信號。

5.根據權利要求2所述的一種遠距離物理層安全能量采集方法，具有如下特征：第二階段策略中的步驟三中多個單天線中繼節點進行合作，等效于一個多天線中繼，稱為等效中繼節點；等效中繼節點將接收到的源信號號x_s進行轉發，則發送的信號可以表示為：

${\stackrel{\→}{y}}_R={\stackrel{\→}{h}}_{S,R}{x}_s+{\stackrel{\→}{n}}_R---\left(1\right)$

其中，