一種無線通信系統基于干擾強度的干擾發射機選擇方法技術方案

本發明專利技術公開了一種無線通信系統基于干擾強度的干擾發射機選擇方法，系統設定一個干擾功率閾值，根據干擾功率閾值和各干擾發射機到合法接收用戶的干擾強度選擇干擾發射機進行激活，若某干擾發射機到合法接收用戶的干擾強度高于干擾功率閾值，則該干擾發射機不被激活，不發射干擾信號，反之，若某干擾發射機到合法接收用戶的干擾強度低于干擾功率閾值，則該干擾發射機被激活，發送干擾信號。本發明專利技術具有合法用戶與干擾發射機間交互信息量少，可顯著降低干擾發射機對合法用戶干擾等優點。

Interference transmitter selection method based on interference intensity for wireless communication system

The invention discloses a wireless communication system selection method based on interference intensity interference transmitter system, setting a power threshold according to the interference, interference power threshold and the interference transmitter to receive the user's choice of legal interference intensity interference transmitter activated, if an interfering transmitter to receive the user's legitimate interference intensity is higher than the interference power threshold is. The jamming transmitter is not activated, no interference signal, on the other hand, if a certain interference transmitter to receive the user's legitimate interference intensity below the interference power threshold, the interference transmitter is activated, sending interference signal. The invention has the advantages that the mutual information between the legitimate user and the interference transmitter is small, and the interference of the interference transmitter to the legitimate user can be significantly reduced.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及無線通信中安全傳輸技術，尤其是指一種無線通信系統基于干擾強度的干擾發射機選擇方法。
技術介紹
移動數據業務的爆炸性增長使得無線通信系統快速發展。然而，由于無線通信的廣播特性，無線通信系統始終面臨著被竊聽的風險。傳統上，無線通信的安全性都是基于應用層的算法保密(例如dataencryptionstandard,DES算法和RSA算法)，獨立于物理層技術。但是近年來，物理層安全技術逐漸被學術界接受，并得到大量研究。物理層安全技術的原理基于香農信息論。當合法用戶之間的互信息量高于竊聽者竊聽得到的互信息量(或者簡單地說，合法節點之間的通信信噪比高于竊聽者的竊聽信噪比)，物理層安全技術在理論上能保證一定速率的絕對安全傳輸。所以，實現物理層安全技術的關鍵之一是，如何實現合法節點之間的通信信噪比高于竊聽信噪比。利用友好的(friendly)干擾發射機(jammer)干擾潛在竊聽者是一種可行有效的物理層安全方案。但是，干擾發射機的使用存在以下問題：1.竊聽者的位置一般是未知的，如何布設和選擇干擾發射機才能有效干擾竊聽者；2.干擾發射機在干擾竊聽者的同時也會污染合法節點接收到的信號。針對第一個問題，現有的方案多采用均勻布設干擾發射機的方式，擴大干擾覆蓋區域。然而在這樣的布設和選擇方案下，對合法用戶產生嚴重干擾的干擾發射機也可能被激活，降低系統性能。針對第二個問題，現有的方案多借助干擾發射機的波束賦形能力(單干擾發射機配置多天線系統或多發射機組成分布式天線系統)來抑制對合法用戶的干擾。然而，這種方案依然存在兩方面的不足：1.為實現有效的干擾抑制，干擾發射機相互之間、與合法用戶之間需要交換大量的信道信息，開銷巨大；2.干擾發射機的成本大大提高。本專利技術針對現有方案的問題提出一種簡單有效的干擾發射機選擇方法。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點和不足，提供一種簡單有效的無線通信系統基于干擾強度的干擾發射機選擇方法，該方法是一種根據干擾發射機對合法用戶產生的干擾強度進行干擾發射機選擇，以降低合法用戶受到的干擾。為實現上述目的，本專利技術所提供的技術方案為：一種無線通信系統基于干擾強度的干擾發射機選擇方法，所述無線通信系統包括合法用戶和多個干擾發射機，所述合法用戶是指基站與用戶或是指用戶與用戶；該干擾發射機選擇方法包括以下步驟：1)合法用戶與干擾發射機進行信令交互，合法用戶通知各干擾發射機功率檢測參考信號的發射功率，并設定干擾功率閾值；2)合法用戶發送功率檢測參考信號；3)干擾發射機接收參考信號，檢測接收功率強度；4)干擾發射機根據參考信號接收功率計算干擾強度，若干擾功率低于干擾功率閾值，干擾發射機被激活，若干擾功率高于干擾功率閾值，干擾發射機不被激活；5)合法用戶之間開始信息傳輸，同時激活的干擾發射機發送隨機干擾。所述合法用戶與干擾發射機間發送的參考信號為完全正交的序列或具有白噪聲特性的偽隨機序列。本專利技術所提供的另一種技術方案為：一種無線通信系統基于干擾強度的干擾發射機選擇方法，所述無線通信系統包括合法用戶、干擾發射機控制中心及多個干擾發射機，所述合法用戶是指基站與用戶或是指用戶與用戶；該干擾發射機選擇方法包括以下步驟：1)干擾發射機控制中心與合法用戶進行信令交互，協商干擾功率閾值；2)干擾發射機控制中心指令各干擾發射機發送特定參考信號，合法用戶檢測干擾功率；3)合法用戶上報檢測到的各干擾發射機的干擾功率；4)干擾發射機控制中心根據用戶上報的干擾功率和干擾功率閾值，決定干擾發射機激活情況；5)合法用戶開始信息傳輸，干擾發射機控制中心指令被激活干擾發射機發送隨機干擾。所述干擾發射機控制中心與合法用戶間發送的參考信號為完全正交的序列或具有白噪聲特性的偽隨機序列。本專利技術與現有技術相比，具有如下優點與有益效果：1、本專利技術根據干擾發射機到合法用戶的干擾強度進行干擾發射機的選擇，能有效降低合法用戶的性能劣化，同時對潛在的竊聽者維持有效的干擾。2、本專利技術可同時試用于多天線干擾發射機和單天線干擾發射機，有效降低系統布設成本。3、本專利技術簡單有效，節點之間交互開銷小。附圖說明圖1為實施例1的無線通信系統示意圖。圖2為實施例1的定位方案流程示意圖。圖3為實施例2的定位方案流程示意圖。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術做進一步的說明。實施例1如圖1所示，本實施例的無線通信系統包括合法用戶和多個干擾發射機，這里的合法用戶可以是指基站與用戶，也可以是指用戶與用戶。如圖2所示，該系統的干擾發射機選擇方法包括以下步驟：步驟S101:合法用戶與干擾發射機進行信令交互，合法用戶通知各干擾發射機功率檢測參考信號的發射功率，并設定干擾功率閾值；步驟S102:合法用戶發送功率檢測參考信號；步驟S103:干擾發射機接收參考信號，檢測接收功率強度；步驟S104:干擾發射機根據參考信號接收功率計算干擾強度，若干擾功率低于干擾功率閾值，干擾發射機被激活，若干擾功率高于干擾功率閾值，干擾發射機不被激活；步驟S105:合法用戶之間開始信息傳輸，同時激活的干擾發射機發送隨機干擾。合法用戶與干擾發射機間發送的參考信號可以是完全正交的序列，也可以是數字通信系統中常用的具有白噪聲特性的偽隨機序列。實施例2本實施例的無線通信系統包括合法用戶、干擾發射機控制中心及多個干擾發射機。如圖3所示，該系統的干擾發射機選擇方法包括以下步驟：步驟S101:干擾發射機控制中心與合法用戶進行信令交互，協商干擾功率閾值；步驟S102:干擾發射機控制中心指令各干擾發射機發送特定參考信號，合法用戶檢測干擾功率；步驟S103:合法用戶上報檢測到的各干擾發射機的干擾功率；步驟S104:干擾發射機控制中心根據用戶上報的干擾功率和干擾功率閾值，決定干擾發射機激活情況；步驟S105:合法用戶開始信息傳輸，干擾發射機控制中心指令被激活干擾發射機發送隨機干擾。干擾發射機控制中心與合法用戶間發送的參考信號可以是完全正交的序列，也可以是數字通信系統中常用的具有白噪聲特性的偽隨機序列。由上述本實施例1、2的具體實現可見，本專利技術無需上報具體的信道信息，交互量少，并可顯著降低干擾發射機對合法用戶干擾，值得推廣。以上所述實施例只為本專利技術之較佳實施例，并非以此限制本專利技術的實施范圍，故凡依本專利技術之形狀、原理所作的變化，均應涵蓋在本專利技術的保護范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無線通信系統基于干擾強度的干擾發射機選擇方法，其特征在于：所述無線通信系統包括合法用戶和多個干擾發射機，所述合法用戶是指基站與用戶或是指用戶與用戶；該干擾發射機選擇方法包括以下步驟：1)合法用戶與干擾發射機進行信令交互，合法用戶通知各干擾發射機功率檢測參考信號的發射功率，并設定干擾功率閾值；2)合法用戶發送功率檢測參考信號；3)干擾發射機接收參考信號，檢測接收功率強度；4)干擾發射機根據參考信號接收功率計算干擾強度，若干擾功率低于干擾功率閾值，干擾發射機被激活，若干擾功率高于干擾功率閾值，干擾發射機不被激活；5)合法用戶之間開始信息傳輸，同時激活的干擾發射機發送隨機干擾。

【技術特征摘要】
1.一種無線通信系統基于干擾強度的干擾發射機選擇方法，其特征在于：所述無線通信系統包括合法用戶和多個干擾發射機，所述合法用戶是指基站與用戶或是指用戶與用戶；該干擾發射機選擇方法包括以下步驟：1)合法用戶與干擾發射機進行信令交互，合法用戶通知各干擾發射機功率檢測參考信號的發射功率，并設定干擾功率閾值；2)合法用戶發送功率檢測參考信號；3)干擾發射機接收參考信號，檢測接收功率強度；4)干擾發射機根據參考信號接收功率計算干擾強度，若干擾功率低于干擾功率閾值，干擾發射機被激活，若干擾功率高于干擾功率閾值，干擾發射機不被激活；5)合法用戶之間開始信息傳輸，同時激活的干擾發射機發送隨機干擾。2.根據權利要求1所述的一種無線通信系統基于干擾強度的干擾發射機選擇方法，其特征在于：所述合法用戶與干擾發射機間發送的參考信號為完全正交的序列或具有白噪聲特性的偽隨...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐瑋俊，馮穗力，張遠見，胡應添，
申請(專利權)人：華南理工大學，京信通信技術廣州有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44