[发明专利]一种物理层安全约束下不可信中继自适应传输信号的方法

说明书

本发明公开了一种物理层安全约束下不可信中继自适应传输信号的方法，其设备包括放中继通信系统，所述中继通信系统的信号传输方法具体包括如下步骤：系统工作模式调整为半双工方式，对于同一节点，信号的接收和发送分步进行，信息的传递被分为两个时隙；在第一时隙中，信源以广播方式向外发送目的节点和中继节点均可接受的信息，当完成第一时隙的信息接受后，中继节点对接受到的信号进行处理，等待转发，完成第一时隙；在第二时隙中，中继节点以广播方式发送其在上一个时隙中接收的信号，目的节点在完成信息接受后对这两个时隙的信号进行合并处理。

技术领域

本发明涉及设备对设备直接通信技术(D2D)中数据传输方法，尤其涉及通信过程中设信道容量最大化资源分配方法。

背景技术

与传统的中继系统不同，协作通信系统中处于安全考虑，中继节点要对来自源节点的信息进行处理之后才将他们发送到目的节点，在协作通信系统中最常用的固定中继系统为：放大转发中继、译码转发中继、压缩转发中继等。其中放大转发策略的原理为在某个时隙上中继节点接收到信源节点发送的信息后中并不对信息进行解码处理而是直接对信号进行放大，并在下一个时隙到来时转发到目的节点。译码转发策略是中继节点在完成信号接受后会先对信号进行解码操作，完成解码后再以同样的编码方式将信息转发到目的节点。

放大转发的缺点在中继节点完成对源节点信息的放大处理的同时也对信道中的噪声进行了放大，这样目的节点接受到的信息可能含有能量较大的噪声使得信噪比降低。解码转发的缺点为同样如果中继节点不能准确的完成信号的解码那么将为系统带来信息误差的危险而且由于解码再编码的过程中耗费了时间，在对时延比较敏感的业务中应用可能效果不会很好。

发明内容

本发明的目的是为克服上述问题，提出一种物理层安全约束下不可信中继自适应传输信号的方法，在物理层安全约束下，提高不可信中继系统的信道容量性能，以期在保障发射者与接收者完成信息传输的同时，对传输信号进行保密传输。

本发明所提出的一种物理层安全约束下不可信中继自适应传输信号的方法，其设备包括放中继通信系统，所述中继通信系统的信号传输方法具体包括如下步骤：

系统工作模式调整为半双工方式，即对于同一节点，信号的接收和发送分步进行，信息的传递被分为两个时隙；在第一时隙中，信源以广播方式向外发送目的节点和中继节点均可接受的信息，当完成第一时隙的信息接受后，信宿节点并不立即对信号进行解码，而是由中继节点对接受到的信号进行处理，等待转发，完成第一时隙；

在第二时隙中，中继节点以广播方式发送其在上一个时隙中接收的信号，目的节点在完成信息接受后对这两个时隙的信号进行合并处理。由于在第二个时隙中源节点并没有发送信息，因此，整个传输过程在时域上是正交的，对中继节点而言，信号的接收与发送分两个不同时隙完成，同样对目的节点而言，接收信号也是在两个时隙中完成。

进一步的，中继节点对接受到的信号进行放大处理，其具体步骤为，在第一时隙中，信源s以广播的方式向外发送信息，目的节点d和中继节点r都可接受，满足

yD1＝hSDx+n

yR＝hSRx+nR

其中，h为信道衰落系数，n为为均值是0，方差为1的元对称复高斯变量，x为发送信号；在第二个时隙内，信源不再发送信息，此时中继节点将其上个时隙中接收到的信息经过放大发送给目的节点，即