[发明专利]一种基于模拟退火的数据安全分流传输方法

说明书

一种基于模拟退火的数据安全分流传输方法，包括以下步骤：(1)在无线网络中，以一个智能设备的角度来看，一部分数据传输到基站BS，还有一部分分流到低功率无线接入节点AP，但同时也存在着被一个隐藏的窃听者窃听数据的这种情况，在保证数据传输需求和安全溢出限制的情况下最小化系统总功率消耗的优化问题描述为一个非凸性优化问题；(2)将TPM问题垂直分解为两层优化问题；(3)根据底层问题，提出了单调性优化的功率控制方法，优化了SD的传输功率；(4)针对顶层问题，提出模拟退火的方法，进一步优化系统总消耗的功率；(5)通过底层问题与顶层问题的交互迭代，最终解决TPM问题。本发明具有较高的安全性和可靠性。

技术领域

本发明属于无线网络领域，涉及一种基于模拟退火的数据安全分流传输方法。

背景技术

智能设备SD的大量增长，对未来物联网(IoT)系统带来巨大的挑战。现如今，在向着5G/LTE技术发展着过程中，蜂窝网络已经能为大量智能设备提供巨大的吞吐量和可靠的连接性能。在无线网络系统中，一些为实现数据分流工作在非授权频段中低功率无线接入节点，很容易被恶意窃听从而导致安全溢出问题。

发明内容

为了克服已有无线网络的容易被恶意窃听从而导致安全溢出问题、安全性和可靠性较低的不足，本发明提供了一种减少被恶意窃听从而导致安全溢出问题、安全性和可靠性较高的基于模拟退火的数据安全分流传输方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于模拟退火的数据安全分流传输方法，包括以下步骤：

(1)在无线网络中，以一个智能设备SD(Smart Device)的角度来看，一部分数据传输到基站BS，还有一部分分流到低功率无线接入节点AP，但同时也存在着被一个隐藏的窃听者窃听数据的这种情况，在保证数据传输需求和安全溢出限制的情况下最小化系统总功率消耗的优化问题描述为如下所示的非凸性优化TPM问题，(TPM)指的是Total powerminimization：

(TPM)minp_all＝p_iA+p_iB

subject to:P_out,i(r_iA,p_iA)≤ε_i (1-1)

r_iB+(1-P_out,i(r_iA,p_iA))r_iA＝R_i (1-2)

r_iA≥0 (1-5)

r_iB≥0 (1-6)

variables:(r_iB,p_iB)and(r_iA,p_iA)

在TPM问题中，p_all代表SD消耗的总功率，p_iA代表SD到AP的传输功率，p_iB代表SD到BS的传输功率，r_iA,r_iB分别代表SD到AP的吞吐量和SD到基站BS的吞吐量，P_out,i(r_iA,p_iA)代表溢出概率，是关于变量r_iA,p_iA的函数；

问题中的各个变量说明如下：

w_A:AP信道带宽/MHz；