一种考虑失真噪声的多蜂窝异构网络鲁棒安全传输方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115175219A(43)申请公布日2022.10.11(21)申请号202210785371.X(22)申请日2022.07.04(71)申请人重庆邮电大学地址400065重庆市南岸区黄桷垭崇文路2号(72)发明人徐勇军曹奇来容唐瑜张波吴坚黄东陈震宇(74)专利代理机构北京同恒源知识产权代理有限公司11275专利代理师方钟苑(51)Int.Cl.H04W24/02(2009.01)H04W24/06(2009.01)权利要求书3页说明书8页附图3页(54)发明名称一种考虑失真噪声的多蜂窝异构网络鲁棒安全传输方法(57)摘要本发明涉及一种考虑失真噪声的多蜂窝异构网络鲁棒安全传输方法，属于无线网络资源分配与传输技术领域，包括：S1：初始化系统参数；S2：计算第n个飞蜂窝中用户i的发射功率；S3：计算第n个飞蜂窝基站处人工噪声；S4：计算所有飞蜂窝用户的总能效；S5：更新拉格朗日乘子；S6：判断第n个飞蜂窝基站发射功率是否在最大发射功率阈值内；是S7，否S9；S7：计算所有飞蜂窝基站对第m个宏蜂窝用户的干扰功率，判断是否满足阈值，是S8，否S9；S8：计算第n个飞蜂窝中用户i的安全速率，判断是否达到阈值；是S9，否S2；S9：达到最大迭代次数后输出第n个飞蜂窝中用户i的最优发射功率和第n个飞蜂窝基站处最优人工噪声；否则返回S2。CN115175219ACN115175219A权利要求书1/3页1.一种考虑失真噪声的多蜂窝异构网络鲁棒安全传输方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：初始化系统参数；S2：计算第n个飞蜂窝中用户i的发射功率pi,n；S3：计算第n个飞蜂窝基站处人工噪声Zn；S4：计算所有飞蜂窝用户的总能效ηE；S5：更新拉格朗日乘子；S6：判断第n个飞蜂窝基站发射功率是否小于等于最大发射功率阈值；若是，则进入步骤S7；否则，进入步骤S9；S7：计算所有飞蜂窝基站对第m个宏蜂窝用户的干扰功率，并判断该值是否小于等于第m个宏蜂窝用户干扰功率阈值；若是，则进入步骤S8；否则，进入步骤S9；S8：计算第n个飞蜂窝中用户i的安全速率，并判断该值是否大于等于第n个飞蜂窝中用户i的最小安全速率阈值；若是，则进入步骤S9；否则，进入下一次迭代，返回步骤S2；S9：判断当前迭代次数是否大于最大迭代次数；若是，则结束，输出第n个飞蜂窝中用户i的最优发射功率和第n个飞蜂窝基站处最优人工噪声；否则，进入下一次迭代，返回步骤S2。2.根据权利要求1所述的考虑失真噪声的多蜂窝异构网络鲁棒安全传输方法，其特征在于：步骤S1中，所述的系统参数包括宏蜂窝用户数M、飞蜂窝数N、第n个飞蜂窝中用户数Un、第n个飞蜂窝中窃听者的背景噪声第n个飞蜂窝中用户i的背景噪声第n个飞蜂窝基站到该飞蜂窝中用户i的估计信道增益宏蜂窝基站到第n个飞蜂窝中用户i的信道增益第n个飞蜂窝基站到该飞蜂窝中窃听者的信道增益宏蜂窝基站到第n个飞蜂窝中窃听者的信道增益第n个飞蜂窝基站到宏蜂窝用户m的估计干扰信道增益第n个飞蜂窝基站的发射机失真噪声系数κn、第n个飞蜂窝中用户i的接收机失真噪声系数κi,n、宏蜂窝基站到宏蜂窝用户m的发射功率pm、所有飞蜂窝网络的电路功率消耗Pc、所有飞蜂窝基站对宏蜂窝用户m的干扰功率阈值第n个飞蜂窝中用户i的最小安全速率阈值第n个飞蜂窝基站的最大发射功率所有飞蜂窝用户的总能效ηE、所有飞蜂窝基站到宏蜂窝用户m的干扰信道增益估计误差平方和的上界第n个飞蜂窝基站到该飞蜂窝中用户i的信道增益误差上界βi,n、宏蜂窝基站到第n个飞蜂窝中用户i的信道增益误差上界αi,n，设定最大迭代次数Lmax，迭代初始化。3.根据权利要求2所述的考虑失真噪声的多蜂窝异构网络鲁棒安全传输方法，其特征在于：在步骤S2中，第n个飞蜂窝中用户i在第l次迭代中的发射功率为：+其中，[x]＝max{0,x}，l表示迭代次数，μn(l‑1)表示第2CN115175219A权利要求书2/3页n个飞蜂窝基站在第l‑1次迭代中的最大发射功率约束乘子，λm(l‑1)表示第m个宏蜂窝用户在第l‑1次迭代中的干扰功率约束乘子，表示第n个飞蜂窝中用户i在第l‑1次迭代中的最小安全速率约束乘子；ai,n(l‑1)表示第n个飞蜂窝中用户i的数据速率在连续凸近似方法中第l‑1次迭代中的系数，表示第n个飞蜂窝中窃听者的数据速率在连续凸近似方法中第l‑1次迭代中的系数，表示第n个飞蜂窝中用户i在第l‑1次迭代中的信干噪比，表示第n个飞蜂窝中窃听者在第l‑1次迭代中的信干噪比。4.根据权利要求3所述的考虑失真噪声的多蜂窝异构网络鲁棒安全传输方法，其特征在于：在步骤S3中，第n个飞蜂窝基站处在第l次迭代中的人工噪声Zn(l)为：其中，Li,n表示第n个飞蜂窝