[发明专利]一种基于门限和最大化安全容量的中继选择方法

摘要

本发明涉及一种基于门限和最大化安全容量准则的中继传输方法。本发明信源节点S传输信号给中继节点，转发到目的节点D，选出通过主链路(S→R_k→D)传输信号，目的节点D的接收信噪比大于某一固定信噪比门限值所对应的中继节点集合，窃听者E也能接收到中继节点放大转发出的信号，在候选的中继节点集合中，得到相应的窃听者E的接收信噪比，利用目的节点D和窃听者E的接收信噪比，求得整个通信系统的安全容量，从候选中继节点集合中选出安全容量最大的那个中继。本发明克服了以往二种方法的各自缺陷。本发明保证主链路通信的可靠性及整个通信系统的安全性，发挥出多中继系统的最佳性能，其信道安全性和可靠性都能兼顾。

主权项

1.一种基于门限和最大化安全容量的中继选择方法，其特征在于步骤：A、由一个信源节点S、多个中继节点Rk以及一个目的节点D构成两跳协作中继网络，中继节点数为K个，另外，还存在一个窃听者E来截获中继网络通信的信号，且所有的节点都配备有一根天线；B、在通信的第一个时隙，信源节点S向所有的中继节点Rk发送有用信号x，此时，任意一个中继节点Rk的接收信号为ySRk；C、在通信的第二个时隙，所有中继节点将来自信源节点S的接收信号ySRk放大之后再转发给目的节点D，其接收信号为yRkD；同时，窃听者E也可以从中继节点Rk截获到信号，其接收信号为yRkE；然后，根据目的节点D从每个中继节点处接收到的信号分别计算出各自的接收信噪比γskd，通过比较接收信噪比γskd与门限γth之间的大小，选择比门限γth大的接收信噪比γskd所对应的中继节点，构成中继节点集合SN，其中，N是满足γth＞γskd条件的中继节点个数(N≤K)；D、如果满足条件的中继节点个数N为0，则说明满足条件的中继节点集合为空集，此时，重复C步的操作，直至选出的中继节点个数N≥1，这样可以在一定程度上保证主链路(S→Rk→D)通信的可靠性；E、窃听者E在候选的中继节点集合SN中，计算出通过S→Rk→E，Rk∈SN这一链路窃听者E接收到的信噪比γske以及对应选出候选中继节点的主链路的接收信噪比γskd，其中k∈SN；进而根据这两条链路的接收信噪比来计算出整个通信系统的安全容量CS＝log2[(1+γskd)/(1+γske)]，通过比较不同候选中继节点对应的安全容量CS之间的大小，最终选择出一个使得安全容量CS最大的最佳中继节点，这样可以保证系统通信的安全性。