1.一种面向5G蜂窝网物理层安全的D2D隐蔽通信系统的通信方法，其特征在于：所述通信系统包括以下终端：基站BS、蜂窝用户CUi、D2D通信对Pair m和窃听者Willie，且每个终端均配置单天线；

所述基站BS发送蜂窝信号至各个蜂窝用户CUi，且基站BS为蜂窝用户CUi统一分配正交的频谱资源；每个D2D通信对Pair m均包含一个发送者DT和一个接收者DR，有且只与一个蜂窝用户共享频谱资源；D2D通信对Pair m与蜂窝用户CUi下行通信链路复用频谱资源；D2D通信对Pair m只进行非隐蔽信号传送称之为非隐蔽通信阶段，同时进行隐蔽信号和非隐蔽信号传送称之为隐蔽通信阶段；

所述蜂窝网中存在六条与隐蔽信号直接相关的通信链路，包括两条期望通信链路、一条窃听者Willie的窃听链路DT-Willie和三条干扰链路，两条期望通信链路分别为蜂窝通信链路(BS-CUi)和D2D通信链路(DT-DR)；三条干扰链路分别为DT-CUi，BS-DR，BS-Willie；

所述窃听者Willie采用检测器对D2D通信对Pair m进行监听，探测其是否进行隐蔽信号的传送；其中，i＝1,2…N；m＝1,2…M；

所述通信方法依次包括以下步骤：

(1)构建联合辅助隐蔽通信模型，即发送者DT将蜂窝信号和非隐蔽信号当作联合辅助信号源，然后建立联合辅助隐蔽通信模型：根据D2D通信对Pair m的信道参数变化，确定D2D通信对Pair m进入非隐蔽通信阶段、隐蔽通信阶段或停止通信阶段的前提条件，并求解各通信阶段蜂窝信号和非隐蔽信号的发送功率；

(1.1)发送者DT综合考虑自身峰值功率限制Pmax和来自蜂窝通信链路的干扰功率限制选择两者之中的最小值作为发送者DT最大发送功率Pdm＝min{Pmax，T}；

其中，Pbm为基站BS蜂窝信号的最大发送功率，Rb为蜂窝信号的通信速率，hbc为基站BS到蜂窝用户CUi的信道参数，htc为发送者DT到蜂窝用户CUi的信道参数，Nc为蜂窝用户CUi的接收噪声功率；

(1 .2) 当D 2D通 信对 Pai r  m的 信道参 数h tr满 足前 提条件 C1 :系统可切换为隐蔽通信阶段；当D2D通信对Pair m

的信道参数htr满足前提条件C0: 系统可切换为非隐蔽通信

阶段；若以上两个条件均不满足，则D2D通信对Pair m不进行信号传输，进入停止通信阶段；

其中，各系数为 Rs为非隐

蔽信号的通信速率，hbr为基站BS到接收者DR的信道参数；

(1.3)基站BS和发送者DT根据当前时隙D2D通信对Pair m信道参数和需求的通信阶段，分配蜂窝信号和非隐蔽信号的发送功率；非隐蔽通信阶段D2D通信对Pair m的非隐蔽信号发送功率为 非隐蔽通信阶段基站BS发送至蜂窝用户CUi的蜂窝信号发送功率为 隐蔽通信阶段非隐蔽信号发送功率为

隐蔽通信阶段蜂窝信号发送功率为

其中Nd为接收者DR的接收噪声功率，Pc为隐蔽信号的发送功率；

(2)计算联合辅助隐蔽通信模型隐蔽性，即对窃听者Willie的错误检测概率或最小错误检测概率进行计算，并判定其是否满足隐蔽性需求：上述错误检测概率ξ等于虚警概率PFA和漏警概率PMD之和，即ξ＝PFA+PMD；所述虚警概率PFA为D2D通信对Pair m未进行隐蔽信号传送时，窃听者Willie判断失误的概率；所述漏警概率PMD为D2D通信对Pair m进行隐蔽信号传送时，窃听者Willie判断失误的概率；当D2D通信对Pair m发送者DT已知窃听者Willie检测阈值τ时，以错误检测概率ξ>1-ε作为隐蔽性判决标准；当发送者DT无法获取窃听者Willie检测阈值τ时，以最小错误检测概率ξ(τ*)>1-ε作为隐蔽性判决标准，τ*为对应的检测阈值，ε为大于0任意值；

联合辅助隐蔽通信模型隐蔽性的计算方法为：

(2.1)在非隐蔽通信阶段，即满足前提条件C0下窃听者Willie收集信号的功率平均值为Y＝Pb0|hbw|2+Pd0|htw|2+Nw，在隐蔽通信阶段，即满足前提条件C1下窃听者Willie收集信号的功率平均值为Y＝Pb1|hbw|2+(Pc+Pd1)|htw|2+Nw；发送者DT可计算窃听者Willie的虚警概率PFA＝P{Y＝Pb0|hbw|2+Pd0|htw|2+Nw≥τ|C0}，漏警概率PMD＝P{Y＝Pb1|hbw|2+(Pc+Pd1)|htw|2+Nw≤τ|C1}；窃听者Willie对D2D通信对Pair m的信道参数htr具有不确定性，但已知其分布函数为F(x)＝1-e-x，可计算获得虚警概率PFA和漏警概率PMD为：其中，式中各参数分别为

ω3＝ω2+ω1Pdm，

其中Nw为窃

听者Willie的接收噪声功率，hbw为基站BS到窃听者Willie的信道参数，htw为发送者DT到窃听者Willie的信道参数；

(2.2)当DT已知窃听者Willie的检测阈值τ时，判断错误检测概率ξ＝PFA+PMD>1-ε是否成立，若成立将满足隐蔽通信要求；其中，当 时，ω3≥ω4，由错误检测概率ξ等于虚警概率PFA和漏警概率PMD之和，可得*

(2.3)当DT无法获取窃听者Willie的检测阈值τ时，判断最小错误检测概率ξ(τ)>1-ε是否成立，若成立将满足隐蔽通信要求；最小错误检测概率的求解，即以窃听者Willie的检测阈值τ为变量，求解函数ξ(τ)的最小值；

其中，函数ξ(τ)的最小值位于区间ω4≤τ≤ω3内，该区间为闭区间，可通过搜索算法求解获得最小值，即最小错误检测概率ξ(τ*)；

(3)计算联合辅助隐蔽通信模型吞吐量，即建立吞吐量计算模型，通过搜索算法求解吞吐量。

2.根据权利要求1所述的面向5G蜂窝网物理层安全的D2D隐蔽通信系统的通信方法，其特征在于：所述步骤(3)中隐蔽吞吐量是指在满足隐蔽性需求前提下D2D通信链路上隐蔽信号的最大平均隐蔽率；隐蔽吞吐量的计算公式为：-1 -1

其中各系数为μ＝Nd(Pc) ，θ＝1+Pcρ1(Nd) ， E(Rc)为隐蔽信号的平均隐蔽率，Rc为隐蔽信号的通信速率；

上述公式(4)中的限制条件的选择根据DT是否已知窃听者Willie的检测阈值τ来进行确定：其具体实现为：第一步，选择隐蔽性判决标准，计算满足隐蔽性要求下隐蔽信号的最大发送功率；第二步，求解隐蔽信号的平均通信速率；第三步，结合隐蔽信号最大发送功率，利用搜索算法求解最大平均隐蔽率，即隐蔽信号的吞吐量。

3.根据权利要求1所述的面向5G蜂窝网物理层安全的D2D隐蔽通信系统的通信方法，其特征在于：所述联合辅助隐蔽通信模型中，蜂窝通信链路BS-CUi、干扰链路DT-CUi和BS-Willie相结合，将基站BS蜂窝信号转化为友好干扰者；同时将D2D通信对Pair m的通信链路，即D2D通信链路DT-DR和窃听链路DT-Willie相结合，将D2D通信对Pair m的非隐蔽信号也转化为友好干扰者；在BS蜂窝信号和D2D非隐蔽信号的联合辅助下，利用窃听者Willie对D2D通信链路信道参数的不确定性，动态分配各发送端的功率。

4.根据权利要求1所述的面向5G蜂窝网物理层安全的D2D隐蔽通信系统的通信方法，其特征在于：所述联合辅助隐蔽通信模型中，基站BS通过安全通信链路从发送者DT处获取D2D通信对Pair m的信道参数，且基站BS与蜂窝用户CUi之间的蜂窝通信链路对发送者DT产生干扰反馈；窃听者Willie对D2D通信对Pair m的信道参数具有不确定性。

5.根据权利要求1所述的面向5G蜂窝网物理层安全的D2D隐蔽通信系统的通信方法，其特征在于：所述联合辅助隐蔽通信模型中，隐蔽信号、蜂窝信号和非隐蔽信号彼此之间相互独立，隐蔽信号发送功率小于蜂窝信号和非隐蔽信号，在D2D通信对Pair m接收者DR处结合非正交多址技术，执行串行干扰消除算法，消除其他信号对隐蔽信号的干扰；

串行干扰消除方法的具体内容为：第一步，蜂窝用户CUi将非隐蔽信号和隐蔽信号当作干扰解码蜂窝信号，接收者DR将蜂窝信号和隐蔽信号当作干扰解码非隐蔽信号；第二步，基于联合辅助隐蔽通信模型，接收者DR利用串行干扰消除算法减去蜂窝信号和非隐蔽信号；

第三步，接收者DR解码隐蔽信号。