发明授权-202011242084.1-一种D2D通信系统中物理层防窃听的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN112312363B(45)授权公告日2022.03.01(21)申请号202011242084.1(56)对比文件CN1(22)申请日2020.11.0910337094A,2019.10.15CN105119858A,2015.12.02(65)同一申请的已公布的文献号CN108540265A,2018.09.14申请公布号CN112312363AUS2019077312A1,2019.03.14(43)申请公布日2021.02.02CN105471806A,2016.04.06(73)专利权人西安交通大学AhmadAbuAlHaija，MaiVu.Spectral地址710049陕西省西安市咸宁西路28号EfficiencyandOutagePerformanceforHybridD2D-InfrastructureUplink(72)发明人孙黎杨昊辉Cooperation.《IEEETransactionson(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任WirelessCommunications(Volume:14,公司61200Issue:3,March2015)》.2014,代理人安彦彦郑鑫.基于博弈论的D2D防窃听通信物理层(51)Int.Cl.安全研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库H04W4/70(2018.01)基础科学辑》.2020,H04W12/03(2021.01)审查员史倩H04W12/122(2021.01)H04L27/34(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种D2D通信系统中物理层防窃听的方法(57)摘要本发明公开了一种D2D通信系统中物理层防窃听的方法，包括以下步骤：在每次传输开始之前，D2D用户D1、D2D用户D2及蜂窝用户CUE的信号星座点均先经过信号星座旋转操作后再进行信息发送D2D通信系统的每一帧传输均由两个阶段构成，其中，在第一阶段，蜂窝用户CUE发送其信号至基站BS，D2D用户D1发送其信号至D2D用户D2，D2D用户D2利用最大似然信号检测算法恢复D2D用户D1发送的信号；在第二阶段，D2D用户D2转发第一阶段接收到的信号，与此同时，D2D用户D1发送人工噪声信号；在第二阶段结束时，基站BS对上述两个阶段接收到的信号进行合并，然后利用最大似然信号检测算法恢复出蜂窝用户CUE发送的信号，该系统能够有效保障D2D通信系统中物理层的防窃听能力。CN112312363BCN112312363B权利要求书1/2页1.一种D2D通信系统中物理层防窃听的方法，其特征在于，所述D2D通信系统包括基站BS、蜂窝用户CUE及两个D2D用户D1和D2，包括以下步骤：在每次传输开始之前，D2D用户D1、D2D用户D2及蜂窝用户CUE的信号星座点均先经过信号星座旋转操作后再进行信息发送；D2D通信系统的每一帧传输均由两个阶段构成，其中，在第一阶段，蜂窝用户CUE发送其信号至基站BS，D2D用户D1发送其信号至D2D用户D2，D2D用户D2利用最大似然信号检测算法恢复D2D用户D1发送的信号；在第二阶段，D2D用户D2转发第一阶段接收到的信号，与此同时，D2D用户D1发送人工噪声信号；在第二阶段结束时，基站BS对上述两个阶段接收到的信号进行合并，然后利用最大似然信号检测算法恢复出蜂窝用户CUE发送的信号；第一阶段在实现过程中，设D2D用户D1信息的信号为xt，D2D用户D1构造复信号，该复信号的实部为人工噪声wt，虚部为xt的实部，为补偿信道相位对信号传输的影响，D2D用户D1将复信号乘以复指数因子，得待发送信号为：其中，P表示发送功率，j表示虚单位，htr表示D2D用户D1和D2之间的信道系数，∠htr表示htr的相位。2.根据权利要求1所述的D2D通信系统中物理层防窃听方法，其特征在于，信号星座旋转角度θ的设计准则为：令表示原始的信号星座，则旋转后的信号星座表示为x＝ejθu，其中，θ为旋转角度，θ的取值能够使得旋转后的星座集合中任意两个不同星座点的同相分量以及正交分量均不相同，即对任何星座点索引号i≠k，则有：其中，表示旋转后的星座集合中的任意两个星座点，表示取实部操作，表示取虚部操作。3.根据权利要求1所述的D2D通信系统中物理层防窃听方法，其特征在于，第一阶段在实现过程中，设蜂窝用户CUE信息的信号为xc，则蜂窝用户CUE的发送信号为：其中，hcr表示蜂窝用户CUE和D2D用户D2之间的信道系数，∠hcr表示hcr的相位。4.根据权利要求1所述的D2D通信系统中物理层防窃听方法，其特征在于，第一阶段在实现过程中，D2D用户D2接收到的信号为：其中，|·|表示取绝对值，wD表示D2D用户D