[发明专利]一种考虑失真噪声的多蜂窝异构网络鲁棒安全传输方法

权利要求书

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p_i,n；

S3：计算第n个飞蜂窝基站处人工噪声Z_n；

S4：计算所有飞蜂窝用户的总能效η_E；

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U_n、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κ_n、第n个飞蜂窝中用户i的接收机失真噪声系数κ_i,n、宏蜂窝基站到宏蜂窝用户m的发射功率p_m、所有飞蜂窝网络的电路功率消耗P_c、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η_E、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β_i,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α_i,n，设定最大迭代次数L_max，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，μ_n(l-1)表示第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，λ_m(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；a_i,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Z_n(l)为：

其中，L_i,n表示第n个飞蜂窝中用户i基于拉格朗日对偶原理得到的拉格朗日函数，表示经过凸转换后第n个飞蜂窝中用户i的数据速率，表示经过凸转换后第n个飞蜂窝中窃听者的数据速率，表示第n个飞蜂窝中用户i的最小安全速率约束乘子，μ_n表示第n个飞蜂窝基站的最大发射功率约束乘子，λ_m表示第m个宏蜂窝用户的干扰功率约束乘子，τ₁为大于0的迭代步长。