CN103686701A - 在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法 - Google Patents
在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103686701A CN103686701A CN201310750011.7A CN201310750011A CN103686701A CN 103686701 A CN103686701 A CN 103686701A CN 201310750011 A CN201310750011 A CN 201310750011A CN 103686701 A CN103686701 A CN 103686701A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unauthorized user
- alliance
- user
- unauthorized
- channel capacity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法，它包含以下步骤：（1）将认知无线电网络中的授权用户和非授权用户的发射功率设定为一固定值；（2）授权用户根据其现有的安全性提出要求；（3）非授权用户通过合并或分裂联盟达到稳定状态；（4）选取其中信道容量总和最大的一个联盟，允许该联盟中的非授权用户组接入授权频谱；（5）接入授权频谱的非授权用户组采取时间段分时的方式接入授权频谱。本发明的有益效果是：考虑的是授权用户的安全性而非其信道容量，提高了授权用户的安全性，将授权用户的安全通信做为主要参考标准，实现了将更多的非授权用户接入授权频谱的目的。
Description
技术领域
本发明涉及在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法，属于网络传媒技术技术领域。
背景技术
随着网络流量的提升，认知无线电网络的概念被提出以提高频谱利用率。在认知无线电网络中存在授权用户和非授权用户，通过允许非授权用户在一些特定的情况下使用授权用户的频谱从而提高频谱的利用率是常用的手段之一。
在认知无线电网络中，非授权用户接入频谱方式共有两种，第一种叫做overlay的方式，第二种叫做underlay的方式。在overlay的方式下，非授权用户探测授权频谱上是否有授权用户使用。如果探测到没有授权用户使用其授权频谱，则非授权用户接入网络并占用授权用户的授权频谱进行通信。在underlay模式下，如果非授权用户通信产生的干扰对授权用户的影响对授权用户来说可以接受，则非授权用户被允许接入网络，并与授权用户共用其授权频谱；否则非授权用户无法接入频谱。
显而易见，判断非授权用户对于授权用户的影响的标准有两个，第一个是信道容量，第二个是安全性。在overlay的判断标准下，非授权用户接入授权频谱所带来的干扰对于授权用户的信道容量的影响必须在限制在一定范围内或者没有干扰。目前的主要方案集中在减少非授权用户对于授权用户所产生的干扰和探测是否有授权用户使用频谱。在这类方案下，授权用户没有从分享其频谱中获得任何收益。对于underlay参考标准下，目前的方案是令一对授权用户组和非授权用户组共享频谱，之后调整各自的发射功率从而使授权用户的安全性和非授权用户组的信道容量最大。
发明内容
本发明的目的在于提供在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法，能克服现有技术的不足，提高授权用户的安全性，将授权用户的安全通信做为主要参考标准，将更多的非授权用户接入授权频谱。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法，它包含以下步骤：
（1）、将认知无线电网络中的授权用户和非授权用户的发射功率设定为一固定值；
（2）、授权用户根据其现有的安全性提出要求，如果非授权用户可以满足授权用户的这个要求，则其被允许接入授权频谱；
（3）、非授权用户通过合并或分裂联盟达到稳定状态：非授权用户形成初始的多个互不相交的联盟，如果其中几个联盟合并成为一个新的联盟之后，每个用户都不会获得较之前少的信道容量，并且至少有一个非授权用户组可以获得更多的信道容量，则将这几个联盟合并成为一个新的联盟，如果一个联盟通过分裂成为几个互不相交的联盟后，所有的非授权用户组都没有获得较之前更少的信道容量，并且至少有一个非授权用户组得到更多的信道容量，那么该联盟分裂成上述的几个联盟，反复进行上述的两个步骤达到一个稳定的状态；
（4）、从现有的可以满足授权用户的要求的非授权用户稳定状态联盟中选取其中信道容量总和最大的一个联盟，允许该联盟中的非授权用户组接入授权频谱；
（5）、将认知无线电网络中传输的时间分成长度固定的时间段，每个非授权用户组拥有一个时间段，接入授权频谱的非授权用户组采取时间段分时的方式接入授权频谱。
所述的时间段分时包括两个过程，第一个过程拥有这个时间段的非授权用户组将其所要传输的信息首先传给所有接入频谱的非授权用户组的发送者，第二个过程所有非授权用户组的发送者采用波束成形的方式，把在第一个过程中接受到的信息传送到相应的接收者。
本发明的有益效果在于：考虑的是授权用户的安全性而非其信道容量，提高了授权用户的安全性，将授权用户的安全通信做为主要参考标准，实现了将更多的非授权用户接入授权频谱的目的。
具体实施方式
下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法，它包含以下步骤：
（1）、将认知无线电网络中的授权用户和非授权用户的发射功率设定为一固定值；
（2）、授权用户根据其现有的安全性提出要求，如果非授权用户可以满足授权用户的这个要求，则其被允许接入授权频谱；
（3）、非授权用户通过合并或分裂联盟达到稳定状态：非授权用户形成初始的多个互不相交的联盟，如果其中几个联盟合并成为一个新的联盟之后，每个用户都不会获得较之前少的信道容量，并且至少有一个非授权用户组可以获得更多的信道容量，则将这几个联盟合并成为一个新的联盟，如果一个联盟通过分裂成为几个互不相交的联盟后，所有的非授权用户组都没有获得较之前更少的信道容量，并且至少有一个非授权用户组得到更多的信道容量，那么该联盟分裂成上述的几个联盟，反复进行上述的两个步骤达到一个稳定的状态；
（4）、从现有的可以满足授权用户的要求的非授权用户稳定状态联盟中选取其中信道容量总和最大的一个联盟，允许该联盟中的非授权用户组接入授权频谱；
（5）、将认知无线电网络中传输的时间分成长度固定的时间段，每个非授权用户组拥有一个时间段，接入授权频谱的非授权用户组采取时间段分时的方式接入授权频谱。
所述的时间段分时包括两个过程，第一个过程拥有这个时间段的非授权用户组将其所要传输的信息首先传给所有接入频谱的非授权用户组的发送者，第二个过程所有非授权用户组的发送者采用波束成形的方式，把在第一个过程中接受到的信息传送到相应的接收者。
本发明将提高授权用户的安全通信做为主要参考标准，即考虑授权用户的安全性而非其信道容量，尽管非授权用户接入授权频谱降低了授权用户的信道容量，但是仍然有可能提高授权用户的安全性。将认知无线电网络中的授权用户和非授权用户的发射功率设定为一固定值，并且非授权用户采用underlay的方式接入授权频谱。授权用户首先提出其对安全性的要求，只要非授权用户将其安全性提高到这个标准之上，非授权用户即被允许接入信道。在这种方式下，授权用户可以从其分享的授权频谱中可以获得一定的收益。
同时，在本发明中更多的非授权用户可以接入授权频谱。在传统的以安全性作为参考标准的方案中，一对授权用户组仅仅可以与一对非授权用户共享频谱。而在这个技术中，一个授权用户组可以与多个非授权用户共享频谱，并且我们采取令非授权用户采取波束成形（beamforming）的技术。通过设计特定的矩阵最大化授权用户的安全性，这样更容易满足授权用户的要求，从而使更多的非授权用户接入授权频谱。
通过联盟成形的理论，将非授权用户分成几个互不相交的联盟，之后从可以满足授权用户要求的联盟中选取信道容量总和最大的联盟，最后所有在这个选定联盟中的非授权用户都被允许接入授权频谱，这个算法是分布式的，效率更高。
Claims (2)
1.在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法，其特征在于：它包含以下步骤：
（1）、将认知无线电网络中的授权用户和非授权用户的发射功率设定为一固定值；
（2）、授权用户根据其现有的安全性提出要求，如果非授权用户可以满足授权用户的这个要求，则其被允许接入授权频谱；
（3）、非授权用户通过合并或分裂联盟达到稳定状态：非授权用户形成初始的多个互不相交的联盟，如果其中几个联盟合并成为一个新的联盟之后，每个用户都不会获得较之前少的信道容量，并且至少有一个非授权用户组可以获得更多的信道容量，则将这几个联盟合并成为一个新的联盟，如果一个联盟通过分裂成为几个互不相交的联盟后，所有的非授权用户组都没有获得较之前更少的信道容量，并且至少有一个非授权用户组得到更多的信道容量，那么该联盟分裂成上述的几个联盟，反复进行上述的两个步骤达到一个稳定的状态；
（4）、从现有的可以满足授权用户的要求的非授权用户稳定状态联盟中选取其中信道容量总和最大的一个联盟，允许该联盟中的非授权用户组接入授权频谱；
（5）、将认知无线电网络中传输的时间分成长度固定的时间段，每个非授权用户组拥有一个时间段，接入授权频谱的非授权用户组采取时间段分时的方式接入授权频谱。
2.根据权利要求1所述的在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法，其特征在于：所述的时间段分时包括两个过程，第一个过程拥有这个时间段的非授权用户组将其所要传输的信息首先传给所有接入频谱的非授权用户组的发送者，第二个过程所有非授权用户组的发送者采用波束成形的方式，把在第一个过程中接受到的信息传送到相应的接收者。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310750011.7A CN103686701B (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310750011.7A CN103686701B (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103686701A true CN103686701A (zh) | 2014-03-26 |
| CN103686701B CN103686701B (zh) | 2017-04-05 |
Family
ID=50322715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310750011.7A Expired - Fee Related CN103686701B (zh) | 2013-12-31 | 2013-12-31 | 在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103686701B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107113616A (zh) * | 2014-11-03 | 2017-08-29 | 诺基亚通信公司 | 基于无线网络中的资源的动态分配保护资源信息 |
| CN108293266A (zh) * | 2015-11-27 | 2018-07-17 | 华为技术有限公司 | 网络节点及其方法 |
| CN108337679A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-07-27 | 徐磊 | 一种提高无线网络接入安全性的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101827371A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-09-08 | 东南大学 | 一种认知无线电中主次用户频谱共享方法 |
| EP2571180A2 (en) * | 2010-05-11 | 2013-03-20 | LG Electronics Inc. | Method for selecting a master device in a coexistence system |
| CN103260166A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-21 | 西安电子科技大学 | 分布式认知无线网络基于联盟博弈的频谱分配方法 |
| CN103327496A (zh) * | 2013-06-21 | 2013-09-25 | 上海交通大学 | 考虑次级用户QoS 需求的认知网络合作频谱分配方法 |
-
2013
- 2013-12-31 CN CN201310750011.7A patent/CN103686701B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101827371A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-09-08 | 东南大学 | 一种认知无线电中主次用户频谱共享方法 |
| EP2571180A2 (en) * | 2010-05-11 | 2013-03-20 | LG Electronics Inc. | Method for selecting a master device in a coexistence system |
| CN103260166A (zh) * | 2013-03-25 | 2013-08-21 | 西安电子科技大学 | 分布式认知无线网络基于联盟博弈的频谱分配方法 |
| CN103327496A (zh) * | 2013-06-21 | 2013-09-25 | 上海交通大学 | 考虑次级用户QoS 需求的认知网络合作频谱分配方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107113616A (zh) * | 2014-11-03 | 2017-08-29 | 诺基亚通信公司 | 基于无线网络中的资源的动态分配保护资源信息 |
| CN108293266A (zh) * | 2015-11-27 | 2018-07-17 | 华为技术有限公司 | 网络节点及其方法 |
| US10631325B2 (en) | 2015-11-27 | 2020-04-21 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Network nodes and methods thereof |
| CN108293266B (zh) * | 2015-11-27 | 2020-10-09 | 华为技术有限公司 | 网络节点及其方法 |
| CN108337679A (zh) * | 2018-03-13 | 2018-07-27 | 徐磊 | 一种提高无线网络接入安全性的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103686701B (zh) | 2017-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Physical layer security in cellular networks: A stochastic geometry approach | |
| CN101610452B (zh) | 一种传感器网络鉴别与密钥管理机制的融合方法 | |
| CN105915472B (zh) | 基于人工噪声的协作网络中功率分配方法 | |
| CN103347246B (zh) | 蜂窝网络中嵌入式d2d环境下邻近用户间的发现方法 | |
| CN106068032B (zh) | 主信道非理想估计时基于人工噪声的协作网络功率分配法 | |
| CN103997739A (zh) | 一种认知无线电中实现动态频谱分配的方法 | |
| CN103686701A (zh) | 在认知型无线电网络中提高用户安全性的方法 | |
| CN107026684A (zh) | 一种基于人工噪声的认知通信物理层安全能效优化方法 | |
| CN103178910A (zh) | 基于信誉度的认知无线电网络分层合作频谱感知方法 | |
| Xu et al. | Analysis of device‐to‐device communications with exclusion regions underlaying 5G networks | |
| Al-Hmood et al. | Performance analysis of physical-layer security over fluctuating Beckmann fading channels | |
| CN105282746A (zh) | 基于嵌入式粒子群博弈的认知无线网络频谱分配方法 | |
| CN103051457A (zh) | 一种网络群组安全通信的建立方法 | |
| Wang et al. | On the physical layer security in large scale cellular networks | |
| CN103763095A (zh) | 一种智能变电站密钥管理方法 | |
| CN107404475B (zh) | 一种基于频谱及能量资源激励的物理层安全传输方法 | |
| CN104243063A (zh) | 一种基于遗传算法的并行合作频谱感知的方法 | |
| Zhong et al. | Analysis on physical-layer security for Internet of Things in ultra dense heterogeneous networks | |
| CN103442420B (zh) | 基于进退法和黄金分割法的高能效资源优化方法 | |
| Abiri et al. | Improving the performance of cell edge users with fractional coordinated fair scheduling | |
| CN111294794B (zh) | 适用于高动态自组织网络的分布式安全加密机制 | |
| CN105792228B (zh) | 认知无线电频谱共享系统及其采用的频谱共享方法 | |
| CN106170152A (zh) | 一种计及物理层安全的设备间通信资源共享方法 | |
| CN104702609B (zh) | 基于朋友机制的移动Ad Hoc网络路由入侵检测方法 | |
| CN103442421A (zh) | 基于一元三次方程求根和匈牙利算法的高能效资源优化法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170405 Termination date: 20191231 |