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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明公开了一种基于卫星机会调度联合波束成形的安全传输方法及系统，本发明方法通过机会调度卫星并在基站与被调度的卫星处设计最大化卫星用户安全能量效率的波束成形方法，以认知低轨星地网络中基站用户的安全传输速率不小于最小安全速率Γb，卫星用户与基站用户的信干噪比不小于门限值Λs与Λb以及卫星与基站的最大发射功率受限于PS与PB作为约束条件，建立卫星用户可达安全能量效率最大化的优化问题并求解，在满足卫星与基站最大发射功率的约束下保证了卫星用户和基站用户的通信质量，并同时保障了基站用户的安全通信，并使卫星用户可获得的安全能量效率达到最大。通过机会调度卫星与合理设计该卫星与基站的波束成形系数保障了系统中卫星用户与基站用户的安全传输。

主权项：1.一种基于卫星机会调度联合波束成形的安全传输方法，其特征在于，包括以下步骤：基于认知低轨星地网络系统；由各接收节点处的接收信号计算其接收信干噪比，计算出卫星用户与基站用户处的安全速率以及卫星用户处的安全能量效率；以认知低轨星地网络中基站用户的安全速率不小于最小安全速率Γb，卫星用户与基站用户的信干噪比不小于门限值Λs与Λb以及卫星与基站的最大发射功率受限于PS与PB作为约束条件，建立卫星用户可达安全能量效率最大化的优化问题；固定卫星调度向量，利用Dinkelbach算法与D.C.近似法将非凸的优化问题转化为凸优化问题进行求解得到卫星与基站的波束成形向量，卫星调度向量将通过遍历搜索得到最优解，最终基站与被调度的卫星根据最优解进行波束成形并完成数据传输；卫星用户可达的安全能量效率最大化的优化问题为： s.t.CTB≥Γb5aCTγs≥Λs5bCTγb≥Λb5c||w||2≤PS5d||v||2≤PB5e 其中，C＝[c1,c2...cK]T表示卫星的调度向量，η＝[ηs1,ηs2...ηsk]T表示SU的可获得SEE向量，B＝[Cb1,Cb2...Cbk]T表示BU的SR向量，γs＝[γs1,γs2...γsk]T与γb＝[γb1,γb2...γbk]T分别表示单天线卫星用户SU与单天线卫星用户BU的SINR向量，Γb表示满足单天线的基站用户BU安全传输的最小SR阈值，Λs与Λb分别表示SU与单天线的基站用户BU的最小SINR要求，PS和PB分别表示卫星与基站的最大传输功率，约束条件5f确保在一个时隙内有且只有一个卫星被调度，ck＝1表示调度第k个卫星向SU发射信号；固定问题中的卫星调度向量C，将优化问题进行简化为如下凸优化问题： TrW≤PS,W≥010dTrV≤PB,V≥010e使用数学工具进行求解，直至10中的优化目标变化值不大于最小误差ε或迭代次数达到最大，得到卫星调度向量以及卫星和BS的波束成形向量。

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百度查询： 西安交通大学 基于卫星机会调度联合波束成形的安全传输方法及系统