[发明专利]毫米波隐蔽通信的下行多用户波束对准和数据传输方法

说明书

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种毫米波隐蔽通信的下行多用户波束对准和数据传输方法。包括：对基站端的单指向波束进行编号，根据编号后的单指向波束确定至少两组多指向波束；基站端依次发送至少两组多指向波束至所有用户端，并进行基站端到用户端的下行波束训练，从而确定每个用户端的目标下行波束；对毫米波隐蔽通信系统的参数进行优化，确定最大多用户传输平均和速率；基于每个用户端的目标下行波束和最大多用户传输平均和速率，控制用户端接收数据信号。本申请通过提出一种新的波束训练方法，可以保持毫米波隐蔽通信系统优异对准性能，同时，增加波束训练过程的隐蔽性能；通过优化系统关键参数来指导毫米波隐蔽通信系统的最佳部署。

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种毫米波隐蔽通信的下行多用户波束对准和数据传输方法。

背景技术

随着无线通信技术的高速发展，安全和隐私需求逐渐受到人们的广泛关注。传统基于密码学的安全机制开始受到越来越严峻的考验，已经无法满足所有级别下的安全需求。隐蔽通信，也被称之为低截获通信开始成为无线系统的一种安全新范式。与传统的物理层安全相比，隐蔽通信旨在隐藏通信的过程，使信息传输的行为不受到窃听者的注意，因此不单可以保证信息内容不被截获，还可以防止因通信过程被发现而造成的位置暴露、遭受干扰等不利情况发生，从而达到更严格意义上的安全。

相比于传统低频断来说，毫米波频段对于隐蔽通信具有巨大的优越性。毫米波充足的频谱资源可以极大地补偿隐蔽通信单位频谱传输速率低的固有缺陷，同时毫米波天然的方向性传输特点还使得通信过程在空间上拥有高隐蔽特性。然而，在这些优点之外，毫米波高路径衰减和稀疏散射的特性又给传输链路的建立过程带来新的挑战。为了应对这一挑战，毫米波波束对准这一技术受到了广泛的研究和应用。毫米波波束对准针对性地利用了这一频段信道稀疏、方向性传输的特性，可以在没有任何先验条件的情况下通过波束扫描的方式高效准确地建立初始链路，利用大规模天线带来的波束增益对抗强路径损耗。但是，在波束对准过程中，波束空间扫描会带来信号的泄露，很大程度上会增大系统被窃听者检测到的概率。因此，在毫米波隐蔽通信系统中，波束训练策略的设计至关重要。此外，当应用到多用户系统中时，还需要考虑波束对准策略可以同时满足多个用户的对准需求，从而减少因多用户时分带来的训练资源浪费。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请提出了一种毫米波隐蔽通信的下行多用户波束对准和数据传输方法，主要目的在于通过提出一种新的波束训练方法，解决目前波束训练方法被窃听者检测到的概率大，因多用户时分带来的训练资源多的技术问题。

为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出的一种毫米波隐蔽通信的下行多用户波束对准和数据传输方法，包括：

对基站端的单指向波束进行编号，根据编号后的单指向波束确定至少两组多指向波束；

基站端依次发送所述至少两组多指向波束至所有用户端，并进行基站端到用户端的下行波束训练，从而确定每个用户端的目标下行波束；

对毫米波隐蔽通信系统的参数进行优化，确定最大多用户传输平均和速率；

基于每个用户端的目标下行波束和最大多用户传输平均和速率，控制用户端接收数据信号。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述对基站端的单指向波束进行编号，根据编号后的单指向波束确定至少两组多指向波束，包括：

对基站端的单指向波束进行十进制编号，并确定每个单指向波束的十进制编号的二进制编号；

将所述二进制编号中同位为1的单指向波束进行组合，得到至少两组多指向波束。

可选地，在本申请的一个实施例中，所述基站端依次发送所述至少两组多指向波束至所有用户端，并进行基站端到用户端的下行波束训练，从而确定每个用户端的目标下行波束，包括：