[发明专利]一种在双向中继网络中多对用户间的安全通信方法

权利要求书

1.一种在双向中继网络中多对用户间的安全通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

设在双向中继网络中有K对用户通过一组可信赖的中继R_n进行相互通信，每对用户间没有直接的链路，每个用户只期望接收相应用户发送的信息，且双向中继网络中存在窃听者E_m，用户、中继及窃听者均为单天线及半双工的，中继之间、窃听者之间均为相互独立的，其中，n＝1,2,...,N，m＝1,2,...,M，N为双向中继网络中中继的总数，M为窃听者的总数，得窃听者E_m处的可达信息速率以及第k对用户中的两个用户的可达信息速率分别为及

设双向中继网络总的可达安全和速率R_sum为每对用户的最大可达安全速率的和，其中

Rsum=Σk=1K(IUT2k-1+IUT2k-maxm∈MIEm)+---(10)]]>

其中，[a]⁺＝max(0,a)；

根据式(10)建立单个中继功率控制的优化问题P1：

P1:maxW,Σ{Σk=1K(IUT2k-1+IUT2k-maxm∈MIEm)}]]>

s.t.[E{rr‾H}]n,n≤PRn,∀n.]]>

其中，为中继处经过波束赋形和加入干扰噪声后的信号向量，是第n个中继的功率，P_R是中继处的总功率控制，P_k是第k个用户的发射功率，为波束赋形矩阵，[]_n,n表示矩阵的第(n,n)个元素，E{}表示求期望，Σ为人工噪声的协方差矩阵；

然后求解所述单个中继功率控制的优化问题P1，得双向中继网络总的最优可达安全和速率，然后根据双向中继网络总的最优可达安全和速率进行通信。