[发明专利]基于电力线通信的多跳数据安全传输方法、装置及设备

说明书

本发明实施例涉及一种基于电力线通信的多跳数据安全传输方法、装置及设备，包括获取多跳宽带电力线上各个通信信道的信道状态信息和通信参数，依据各个通信参数构建与每个通信信道一一对应的信道传递函数，各个通信参数结合MK模型对各个信道传递函数构建实际信道模型；依据实际信道模型建立电力线通信系统模型；将联合收发矩阵输入电力线通信系统模型中得到目标函数；对目标函数采用迭代分布式算法进行优化求解，得到电力线通信系统模型上多跳数据安全传输的安全速率；使得电力线在安全速率下进行数据传输，保证安全通信，预防窃听用户窃取数据。解决了现有技术中多跳宽带电力线通信系统下进行数据传输的安全性低的技术问题。

技术领域

本发明涉及数据传输安全技术领域，尤其涉及一种基于电力线通信的多跳数据安全传输方法、装置及设备。

背景技术

多跳宽带电力线通信是指利用电力线作为信号传输的媒介，在发送信号时，利用调制技术把数据进行调制，将载有信息的信号加载到电流上，接着利用电力线进行传输；在接收端接收信号时，先让接收信号经过滤波器，然后将调制信号取出，再经过解调技术，就可得到原来的通信信号，并传送到电话或计算机，实现信息的传递。

目前在每家每户均已经分布有电力线，普及范围极广，不需要加设专用线路，若用电力线作为媒介实现台区的移动终端和电能表之间的通信，降低电网获取电能量数据的成本，又可以提高电力线的使用价值。但是，台区的移动终端和电能表之间的通信数据比较庞大，如此庞大而重要的数据在具有广播特性的电力线上进行传输，需要对通信数据进行安全和保密传输，而如何实现数据在电力线上传输的保密性和安全性，对多跳宽带电力线通信的物理层安全的保证显得尤为重要。

因此，如何实现多跳宽带电力线通信的物理层安全，保证台区的移动终端与电能表之间能进行安全通信成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于电力线通信的多跳数据安全传输方法、装置及设备，用于解决现有技术中多跳宽带电力线通信系统下进行数据传输的安全性低，电力线通信系统中的通信数据易被偷窃的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种基于电力线通信的多跳数据安全传输方法，应用于台区的移动终端和电能表之间的通信数据传输，包括以下步骤：

S1.获取多跳宽带电力线上各个通信信道的信道状态信息和通信参数，依据各个所述通信参数构建与每个所述通信信道一一对应的信道传递函数，各个所述通信参数结合MK模型对各个所述信道传递函数构建实际信道模型；

S2.依据所述实际信道模型建立电力线通信系统模型；

S3.将联合收发矩阵输入所述电力线通信系统模型中得到目标函数；

S4.对所述目标函数采用迭代分布式算法进行优化求解，得到所述电力线通信系统模型上多跳数据安全传输的安全速率。

优选地，所述通信参数包括各个所述通信信道的路径数量、路径的传输距离、信号频率和通信节点：

其中，所述通信节点能用于窃听用户窃取所述通信信道上的传输数据。

优选地，根据如下公式作为多跳宽带电力线的所述实际信道模型：

其中，i为路径的编号，g_i为每条路径的加权系数且数值为不大于1的自然数，A(f，d_i)为所述通信信道的衰减系数，α₀、α₁和k均是衰减参数，k为0.5～1，d_i为第i条路径的传输距离，τ_i为路径i上的时延c₀为光速，ε_r为所述多跳宽带电力线的介电常数。