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专利号: 2022109066935
申请人: 萍乡市萍宣再生资源有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非正交多址接入辅助的半免授权系统安全传输方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:系统初始化;在由一个授权用户UB、一个免授权用户UF、一个窃听用户E和一个源节点S组成的上行非正交多址接入系统中,所有的节点都装备单天线,从授权用户和非授权用户到源节点和窃听用户的信道系数分别为gbs,gfs,gbe和gfe;所有的用户的信道增益表2

示为hij=|gij|,其中i∈{b,f}和j∈{s,e};

步骤S2:源发送导频信号,每个用户通过信道估计算法估计各自信道的信道状态信息,然后授权用户将自己的传输信噪比,目标速率RB和信道状态信息gbs反馈给源;

步骤S3:源计算授权用户的解码门限τB=max{0,τ(hbs)},其中 由得到,PB为授权用户的发送功率,RB为授权用户的速率门限值,hbs表示授权用户的信道增益,并广播授权用户的有效接收信噪比PBhbs和解码门限τB;

步骤S4:当解码门限τ(hbs)<0,即hbs<αB时,则授权用户发送人工噪声,源只解码免授权用户的信号,当hbs>αB,且免授权用户的功率增益小于解码门限时,免授权用户的信号在SIC的第二阶段被解码,且授权用户和免授权用户均以全部功率发送信号;当hbs>αB,且免授权用户的功率增益大于解码门限时,免授权用户的信号在SIC的第一阶段被解码,免授权用户用全部功率发送自己的信号,或免授权用户执行功率控制,用一部分功率PF发送自己的信号,另一部分功率发送人工噪声;PF为免授权用户的发送功率;

当τ(hbs)<0,即hbs<αB时,αB表示信道增益hbs的门限值,则有 这表示授权用户的信道质量太差,总是导致传输发生中断,为了增加源解码免授权用户信号的概率,授权用户被设计为用功率PB发送人工噪声来迷惑窃听用户,不发送自己的信号,设源能够优先消除人工噪声信号,不影响解码合法用户信号的解码顺序,所以只有免授权的信号被源解码,此时,免授权用户的可达速率为 窃听用户的可达速率为hbs>αB表示授权用户的信号传输不是总处于中断,则以功率PB发送自己的信号;当hbs>αB,PFhfs<τB=τ(hbs)时,免授权用户的信号在第二阶段被解码,此时免授权用户的可达速率为 窃听用户的可达速率为 当hbs>αB,PFhfs>τB时,为了获得免授权用户的最大化可达速率,免授权用户有两种方式处理自己的发送功率:一是用全部功率发送自己的信号,此时其信号在第一阶段被解码,则免授权用户的可达速率可以表示为 对应的窃听用户的可达速率为另一种是执行功率控制,发送一部分功率PF,使得其信号在第二阶段被解码;此时获得的可达速率 其中 另一部分(1‑β)PF用来发送人工噪声,则窃听用户的可达速率为

当 时,采用功率控制,则有 其中 当

时,不采用功率控制。

2.根据权利要求1所述一种非正交多址接入辅助的半免授权系统安全传输方法,其特征在于:所述步骤S4中,源接收到的信号的表达式为 其中Pi和gj,i∈{B,F}和j∈{bs,fs}分别表示用户Ui的传输功率和信道增益,xi为Ui发送的单位功2

率信号,即 n表示均值为0方差为σ的加性高斯白噪声。

3.根据权利要求1所述一种非正交多址接入辅助的半免授权系统安全传输方法,其特征在于:免授权用户UF发送信号时的安全中断概率为:其中,

和Rth表

示安全速率门限值, 表示免授权用户的可达安全速率,i∈{I,II,III,IV},+

[x] =max{x,0}; 表示授权用户的信道质量太差总是处于中断时的概率, 表示免授权用户的信号在第二阶段被解码的概率, 表示UF不通过功率控制发送人工噪声的概率,表示UF通过功率控制发送人工噪声的概率。