[发明专利]基于认知网络的通信方法和设备

说明书

本发明实施例提供一种基于认知网络的通信方法和设备，通信方法包括：基于最优中继处理矩阵，将主发射机发送的主用户信息以及主接收机发送的干扰信息叠加成中继处理信息；基于最优波束赋形矢量，将所述中继处理信息和次用户信息叠加成最优信息；将所述最优信息发送至主接收机以及次接收机，完成基于认知网络的通信。本发明实施例提供的基于认知网络的通信方法和设备，通过设置上述通信传输过程，采用物理层安全技术和无线携能技术，通过基于求解保密速率目标函数获取的最优中继处理矩阵和最优波束赋形矢量，对所述发送信息进行处理，获取最优信息，能够使得本发明实施例中的基于认知网络的通信方法更具安全性。

技术领域

本发明实施例涉及认知网络通信领域，更具体地，涉及一种基于认知网络的通信方法和设备。

背景技术

无线通信网络正在经历着快速变革和蓬勃发展，人类生活与社会生产越来越多地受到无线通信技术的深刻影响，各种各样的新型无线网络技术被持续不断地引入,以满足持续增长和多样化的通信业务需求。随着移动数据流量的快速增长和物联网技术的飞速发展，新一代具备低成本、低能耗、安全可靠等特点的移动通信技术5G概念也被提出。随着无线通信技术的不断发展，无线服务的重点已经转向高清视频、交互业务等宽带、低时延服务，未来通信将由增强的传统业务和一些新兴业务组成，例如4K/8K视频、浸入式显示方式(虚拟现实VR/增强现实AR业务)、智能驾驶、智能制造、移动医疗以及无人机远程操控等。而频谱缺乏已成为高性能数据服务的严重阻碍，不断增长的无线通信需求与有限的频谱资源之间的矛盾日益凸显。认知无线电已经被公认是提高无线网络频谱效率的最有效解决方案之一。并且，在认知网络中主用户与次用户的协作传输得到越来多的关注。在协作认知网络中，次用户协助中继接收的主用户消息，作为回报主用户允许次用户在其频谱上发送自己的消息，这是一种双赢策略。

并且，无线通信网络规模的不断扩大、组网设备选址的随机化，导致整个网络能源消耗的急剧上升与无线设备供能难度的加大。特别是大量随机分布的无线通信设备(如传感器、智能终端等)是由容量有限的电池供电，极大地增加了无线通信网络的维护成本，也限制了其生命周期。以无线电信号为能量来源的能量收集技术，可以通过天线接受无线电磁波信号将其转换为电能加以利用，被视为一种延长无线网络生存周期的有效办法。另一方面，无线电磁波信号可以同时承载信息和能量，这使得支持无线信息和能量同时传输的无线携能通信技术成为研究的热点。

另外一方面，由于无线通信的广播特性，安全性一直是无线网络中的主要问题。传统的加密都是基于密码学采用加密算法对其进行加密，只有知道解密密钥的通信实体才能解码恢复信息明文。但是上层加密手段在认知无线电网络等新型网络中的性能受到一定程度的影响，比如认知网络中，次级用户可以动态的加入或离开次级用户网络，使得密钥管理受到严重限制，并且在其动态的接入初级用户频谱过程中，无线信道质量难以保证，可能出现通信过程信噪比较差的情况，不利于信息收发方的密钥传输。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种基于认知网络的通信方法和设备。

本发明实施例提供一种基于认知网络的通信方法，包括：基于最优中继处理矩阵，将主发射机发送的主用户信息以及主接收机发送的干扰信息叠加成中继处理信息；基于最优波束赋形矢量，将所述中继处理信息和次用户信息叠加成最优信息；将所述最优信息发送至主接收机以及次接收机，完成基于认知网络的通信。

本发明实施例提供一种基于认知网络的通信设备，包括：处理器、通信接口、存储器和总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信，处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行上述通信方法。

本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行上述通信方法。