利索能及
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专利号: 2019103596207
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多播网络中面向安全通信的用户模式选择和功率控制方法,所述多播网络中有一个基站、K个用户和一个窃听者,用户集为 hk、g和Ik分别是从基站到用户k、从基站到窃听者和从用户k到窃听者的信道增益,p为基站传输功率,限制其均值最大为 即其中 为数学期望;其特征在于:所述方法包括以下步骤:步骤一:用户模式选择,即每个用户可在信息解码和发射干扰信号两种模式中选择;

步骤二:基站发射功率控制,选择发射干扰信号模式的用户 以功率qk向窃听者发送干扰信号,基站以发射功率p向所有用户传输信息。

2.根据权利要求1所述的多播网络中面向安全通信的用户模式选择和功率控制方法,其特征在于:用ρk代表用户模式选择因子,ρk=1表示用户k选择信息解码模式,ρk=0表示用户k选择发射干扰信号模式,令 代表进行信息解码的用户集,qk为用户k的发射干扰信号的功率;多播网络的保密和速率定义为其中 代表最大可达信息速率,

代表窃听者的最大可达窃听速率;通过求解如下问题来联合决定用户模式选择变量ρk和基站发射功率控制变量p:p≥0    (3)

3.根据权利要求2所述的多播网络中面向安全通信的用户模式选择和功率控制方法,其特征在于:在步骤一中的用户模式选择变量ρk和基站发射功率控制变量的p优化步骤如下:(1)初始化λ为任意正数;

(2)初始化

(3)随机化用户顺序,对于所有用户k=1,...,K执行以下步骤(3.a)-(3.d);

(3.a)令

(3.b)令ρk=1,根据下式计算

其中 根据 和ρk=1得到

(3.c)令ρk=0,根据下式计算

根据 和ρk=0得到

(3.d)若O1≥O0,则用户k选择信息解码模式,并令ρk=1, 若O1<O0,则用户k选择发射干扰信号模式,并令ρk=0,(4)更新λ如下, 其中正数θ为更新的步长,如果λ收敛,则算法结束,输出用户模式选择变量ρk,k=1,...,K和基站发射功率控制变量p;否则返回步骤(2)。

4.根据权利要求3所述的多播网络中面向安全通信的用户模式选择和功率控制方法,其特征在于:步骤(3)中,可对用户顺序进行M≥1次随机化,将平均保密和速率最大的一次随机化时的结果作为最终结果。