本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種通信方法和裝置。

背景技術(shù)：

無(wú)線通信設(shè)備的越發(fā)普及，極大地促進(jìn)了人類社會(huì)信息化的深入發(fā)展。與傳統(tǒng)的有線通信相比，便攜性和可移動(dòng)性是無(wú)線通信的顯著特點(diǎn)。但是，隨之而來(lái)的，由于無(wú)線信道的廣播特性，也使得發(fā)送端與接收端之間的通信信號(hào)極易受到非法偷聽端的偷聽。理論上，只要在發(fā)送端的信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，任何接收端都可以接收到發(fā)送端發(fā)送的信號(hào)，這為通信系統(tǒng)中信息傳輸?shù)陌踩詭?lái)了極大挑戰(zhàn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，為了提高通信系統(tǒng)中信息傳輸?shù)陌踩?，一般是在發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)給接收端之前，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，然后，將加密后的數(shù)據(jù)發(fā)送給接收端；同樣的，接收端接收到發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)后，還需要對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密處理，才能利用接收到的數(shù)據(jù)執(zhí)行后續(xù)操作。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題：

現(xiàn)有的通信方法中，非法偷聽端依然能接收到發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)，并且，只要非法偷聽端掌握了發(fā)送端的加密方式，依然能夠偷聽到發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)。也即，現(xiàn)有的通信方法仍然存在信息傳輸?shù)陌踩噪[患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種通信方法和裝置，能夠在一定程度上提高通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種通信方法，應(yīng)用于包括K個(gè)發(fā)送端和接收端的通信系統(tǒng)，其中，K為大于0的整數(shù)，所述方法執(zhí)行于所述接收端上，包括：

獲取所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得所述K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率；

控制所述K個(gè)發(fā)送端分別以各自的目標(biāo)發(fā)送功率與所述接收端進(jìn)行通信。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得所述K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率，包括：

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的所述K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波；

根據(jù)新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，獲得新的所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、新的所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，再次得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波；

根據(jù)再次得到的新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，再次獲得新的所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、再次得到的新的所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和再次得到的新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，再次得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率；

以此類推，直至最新得到的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率與上一次得到的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率滿足指定條件，則將最新得到的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率作為所述K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，包括：

利用以下公式得到所述接收濾波；

其中，w_j表示第j個(gè)發(fā)送端的接收濾波，c表示將w_j進(jìn)行歸一化處理的標(biāo)量，且c>0，P_i表示第i個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，V_i表示第i個(gè)發(fā)送端和所述接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_i為用于表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形向量的矩陣，H表示共軛轉(zhuǎn)置，表示第j個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，I表示單位矩陣，V_j表示第j個(gè)發(fā)送端和所述接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_j為用于表示第j個(gè)發(fā)送端的波束成形向量的矩陣，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，包括：

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第一增益參數(shù)；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第一增益參數(shù)，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第一增益參數(shù)，包括：

利用以下公式得到所述第一增益參數(shù)；

其中，e_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第j個(gè)第一增益參數(shù)，t_i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形向量，V_i表示第i個(gè)發(fā)送端和所述接收端之間的信道參數(shù)矩陣，H表示共軛轉(zhuǎn)置，w_j表示第j個(gè)發(fā)送端的接收濾波，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第一增益參數(shù)，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，包括：

利用以下公式得到所述對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率；

其中，Q_i表示第i個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，e_i,i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第i個(gè)第一增益參數(shù)，表示第i個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，Q_j表示第j個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，e_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第j個(gè)第一增益參數(shù)，γ_i為第i個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值，P_max,i表示第i個(gè)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j，s.t.表示條件限定算符。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、新的所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，包括：

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、新的所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第二增益參數(shù)；

根據(jù)新的所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第二增益參數(shù)，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第二增益參數(shù)，包括：

利用以下公式得到所述第二增益參數(shù)；

f_i,j＝w_iV_jt_j

其中，f_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第j個(gè)增益參數(shù),w_i表示第i個(gè)發(fā)送端的接收濾波，V_j表示第j個(gè)發(fā)送端和所述接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_j表示第j個(gè)發(fā)送端的波束成形向量，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第二增益參數(shù)，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，包括：

利用以下公式得到所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率；

且P_i≤P_max,i

其中，P_i表示第i個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，f_i,i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第i個(gè)增益參數(shù)，表示第i個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，P_j表示第j個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，f_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第j個(gè)增益參數(shù)，γ_i為第i個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值，P_max,i表示第i個(gè)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j，s.t.表示受限制于。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述方法還包括：

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率，生成并發(fā)送噪聲信號(hào)。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率，生成并發(fā)送噪聲信號(hào)，包括：

確定所述K個(gè)發(fā)送端中的目標(biāo)發(fā)送端，所述目標(biāo)發(fā)送端的天線數(shù)目大于K；

確定所述目標(biāo)發(fā)送端發(fā)送信號(hào)的零空間；

根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)送端發(fā)送信號(hào)的零空間，生成噪聲信號(hào)；

根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率與所述目標(biāo)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，獲得所述目標(biāo)發(fā)送端的噪聲功率，并以所述目標(biāo)發(fā)送端的噪聲功率發(fā)送所述噪聲信號(hào)。

另一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種通信裝置，應(yīng)用于包括K個(gè)發(fā)送端和接收端的通信系統(tǒng)，其中，K為大于0的整數(shù)，所述裝置位于所述接收端上，包括：

第一獲取單元，用于獲取所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率；

第二獲取單元，用于根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得所述K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率；

通信單元，用于控制所述K個(gè)發(fā)送端分別以各自的目標(biāo)發(fā)送功率與所述接收端進(jìn)行通信。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述第二獲取單元，用于：

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的所述K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波；

根據(jù)新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，獲得新的所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、新的所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，再次得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波；

根據(jù)再次得到的新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，再次獲得新的所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、再次得到的新的所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和再次得到的新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，再次得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率；

以此類推，直至最新得到的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率與上一次得到的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率滿足指定條件，則將最新得到的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率作為所述K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述第二獲取單元，具體用于：

利用以下公式得到所述接收濾波；

其中，w_j表示第j個(gè)發(fā)送端的接收濾波，c表示將w_j進(jìn)行歸一化處理的標(biāo)量，且c>0，P_i表示第i個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，V_i表示第i個(gè)發(fā)送端和所述接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_i為用于表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形向量的矩陣，H表示共軛轉(zhuǎn)置，表示第j個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，I表示單位矩陣，V_j表示第j個(gè)發(fā)送端和所述接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_j為用于表示第j個(gè)發(fā)送端的波束成形向量的矩陣，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，其特征在于，所述第二獲取單元，具體用于：

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第一增益參數(shù)；

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第一增益參數(shù)，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述第二獲取單元，具體用于：

利用以下公式得到所述第一增益參數(shù)；

其中，e_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第j個(gè)第一增益參數(shù)，t_i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形向量，V_i表示第i個(gè)發(fā)送端和所述接收端之間的信道參數(shù)矩陣，H表示共軛轉(zhuǎn)置，w_j表示第j個(gè)發(fā)送端的接收濾波，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述第二獲取單元，具體用于：

利用以下公式得到所述對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率；

且Q_i≤P_max,i

其中，Q_i表示第i個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，e_i,i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第i個(gè)第一增益參數(shù)，表示第i個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，Q_j表示第j個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，e_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第j個(gè)第一增益參數(shù)，γ_i為第i個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值，P_max,i表示第i個(gè)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j，s.t.表示條件限定算符。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述第二獲取單元，具體用于：

根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、新的所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的所述K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第二增益參數(shù)；

根據(jù)新的所述K個(gè)發(fā)送端信道分別與所述接收端信道的第二增益參數(shù)，得到新的所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述第二獲取單元，具體用于：

利用以下公式得到所述第二增益參數(shù)；

f_i,j＝w_iV_jt_j

其中，f_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第j個(gè)增益參數(shù),w_i表示第i個(gè)發(fā)送端的接收濾波，V_j表示第j個(gè)發(fā)送端和所述接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_j表示第j個(gè)發(fā)送端的波束成形向量，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述第二獲取單元，具體用于：

利用以下公式得到所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率；

且P_i≤P_max,i

其中，P_i表示第i個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，f_i,i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第i個(gè)增益參數(shù)，表示第i個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，P_j表示第j個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，f_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在所述接收端的第j個(gè)增益參數(shù)，γ_i為第i個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值，P_max,i表示第i個(gè)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j，s.t.表示受限制于。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，所述裝置還包括：

生成單元，用于根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率，生成噪聲信號(hào)；

發(fā)送單元，用于發(fā)送所述噪聲信號(hào)。

如上所述的方面和任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，進(jìn)一步提供一種實(shí)現(xiàn)方式，

所述生成單元，具體用于：

確定所述K個(gè)發(fā)送端中的目標(biāo)發(fā)送端，所述目標(biāo)發(fā)送端的天線數(shù)目大于K；

確定所述目標(biāo)發(fā)送端發(fā)送信號(hào)的零空間；

根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)送端發(fā)送信號(hào)的零空間，生成噪聲信號(hào)；

根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率與所述目標(biāo)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，獲得所述目標(biāo)發(fā)送端的噪聲功率；

所述發(fā)送單元，具體用于：

以所述目標(biāo)發(fā)送端的噪聲功率發(fā)送所述噪聲信號(hào)。

上述技術(shù)方案中的一個(gè)技術(shù)方案具有如下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)獲取所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，然后，根據(jù)所述K個(gè)發(fā)送端與所述接收端之間的信道參數(shù)信息、所述K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和所述K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得所述K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率，進(jìn)而，控制所述K個(gè)發(fā)送端分別以各自的目標(biāo)發(fā)送功率與所述接收端進(jìn)行通信。本發(fā)明實(shí)施例提供的通信方法，針對(duì)包含有多個(gè)發(fā)送端的通信系統(tǒng)，根據(jù)這些發(fā)送端各自對(duì)應(yīng)的信道參數(shù)信息、波束成形向量和發(fā)送功率，確定每個(gè)發(fā)送端各自的目標(biāo)發(fā)送功率，本發(fā)明實(shí)施例中得到的目標(biāo)發(fā)送功率是在保證這個(gè)發(fā)送端能夠與接收端進(jìn)行正常通信的前提下，能夠采用的最小的發(fā)送功率，如此，在保證發(fā)送端與接收端進(jìn)行正常通信的前提下，盡可能的降低發(fā)送端的發(fā)送功率，從而，在發(fā)送端的發(fā)送信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)的非法偷聽端接收到發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)的概率降低，也就減小了被竊聽到的概率，進(jìn)而，提高了通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩?；并且，本發(fā)明實(shí)施例中，只是對(duì)通信系統(tǒng)中發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的發(fā)送功率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)便可靠。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案能夠在一定程度上提高通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

【附圖說(shuō)明】

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中通信系統(tǒng)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例所提供的通信方法的流程示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中獲取K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中添加人工噪聲的流程示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例中接收端與非法偷聽端的信干噪比對(duì)比示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例所提供的通信裝置的功能方塊圖。

【具體實(shí)施方式】

為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明實(shí)施例中使用的術(shù)語(yǔ)是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的，而非旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明實(shí)施例和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式，除非上下文清楚地表示其他含義。

應(yīng)當(dāng)理解，本文中使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”僅僅是一種描述關(guān)聯(lián)對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，表示可以存在三種關(guān)系，例如，A和/或B，可以表示：?jiǎn)为?dú)存在A，同時(shí)存在A和B，單獨(dú)存在B這三種情況。另外，本文中字符“/”，一般表示前后關(guān)聯(lián)對(duì)象是一種“或”的關(guān)系。

應(yīng)當(dāng)理解，盡管在本發(fā)明實(shí)施例中可能采用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述增益參數(shù)，但這些增益參數(shù)不應(yīng)限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)將增益參數(shù)彼此區(qū)分開。例如，在不脫離本發(fā)明實(shí)施例范圍的情況下，第一增益參數(shù)也可以被稱為第二增益參數(shù)，類似地，第二增益參數(shù)也可以被稱為第一增益參數(shù)。

取決于語(yǔ)境，如在此所使用的詞語(yǔ)“如果”可以被解釋成為“在……時(shí)”或“當(dāng)……時(shí)”或“響應(yīng)于確定”或“響應(yīng)于檢測(cè)”。類似地，取決于語(yǔ)境，短語(yǔ)“如果確定”或“如果檢測(cè)(陳述的條件或事件)”可以被解釋成為“當(dāng)確定時(shí)”或“響應(yīng)于確定”或“當(dāng)檢測(cè)(陳述的條件或事件)時(shí)”或“響應(yīng)于檢測(cè)(陳述的條件或事件)”。

實(shí)施例一

本發(fā)明實(shí)施例給出一種通信方法，該方法應(yīng)用于包括K個(gè)發(fā)送端和接收端的通信系統(tǒng)，其中，K為大于0的整數(shù)。

具體的，請(qǐng)參考圖1，其為本發(fā)明實(shí)施例中通信系統(tǒng)示意圖。如圖1所示的通信系統(tǒng)中，包括K個(gè)發(fā)送端、1個(gè)接收端和1個(gè)非法偷聽端。

具體的，如圖1所示，K個(gè)發(fā)送端同時(shí)和接收端建立上行鏈路通信，非法偷聽端同時(shí)偷聽K個(gè)發(fā)送端發(fā)送的信號(hào)。假設(shè)所有的發(fā)送端和接收端都配備有多天線。并且，若K個(gè)發(fā)送端的天線數(shù)目分別為N_t1,N_t2,…,N_tK，并且存在如下關(guān)系：max[N_t1,N_t2,…,N_tK]>K，也就是，K個(gè)發(fā)送端中存在發(fā)送端的天線數(shù)目大于發(fā)送端數(shù)目的發(fā)送端。假設(shè)接收端的天線數(shù)目為N_R,非法偷聽端的天線數(shù)目假設(shè)為N_e。一般的，為了實(shí)現(xiàn)空分復(fù)用，一般會(huì)有N_R≥K。

如圖1所示，所有合法通信的收發(fā)雙方的無(wú)線信道，均采用V進(jìn)行標(biāo)記，如第i個(gè)發(fā)送端和接收端之間的信道矩陣表示為V_i，在圖1中采用實(shí)線進(jìn)行表示。非法偷聽端和接收端的信道矩陣采用G加以標(biāo)記，其中，第i個(gè)用戶和偷聽者之間的信道矩陣表示為G_i，并在圖1種采用虛線加以區(qū)別。箭頭方向指示的方向?yàn)橥ㄐ欧较虻纳闲墟溌贰＞唧w的，信道矩陣V_i和G_i的每一個(gè)元素，包含了對(duì)應(yīng)的發(fā)送端與接收端天線之間的信道信息。

需要說(shuō)明的是，如圖1所示的通信系統(tǒng)僅為本發(fā)明實(shí)施例所能應(yīng)用的通信系統(tǒng)的一種具體示意圖，并不用以限制本申請(qǐng)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通信系統(tǒng)中的接收端的數(shù)目為至少一個(gè)，通信系統(tǒng)中的非法偷聽端的數(shù)目可以為0，或者1個(gè)，或者多個(gè)；本發(fā)明實(shí)施例對(duì)于通信系統(tǒng)中接收端和非法偷聽端的具體數(shù)目不進(jìn)行特別限定。

在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，通信系統(tǒng)中的接收端可以為基站，發(fā)送端可以為終端。本發(fā)明實(shí)施例中所涉及的終端可以包括但不限于個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer，PC)、個(gè)人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、無(wú)線手持設(shè)備、平板電腦(Tablet Computer)、手機(jī)、MP3播放器、MP4播放器等。

具體的，本發(fā)明實(shí)施例提供通信方法執(zhí)行于接收端上。

請(qǐng)參考圖2，其為本發(fā)明實(shí)施例所提供的通信方法的流程示意圖，如圖2所示，該方法包括以下步驟：

S201，獲取K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率。

S202，根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率。

S203，控制K個(gè)發(fā)送端分別以各自的目標(biāo)發(fā)送功率與接收端進(jìn)行通信。

需要說(shuō)明的是，S201～S203的執(zhí)行主體可以為通信裝置，該裝置可以位于接收端的應(yīng)用，或者還可以為位于接收端的應(yīng)用中的插件或軟件開發(fā)工具包(Software Development Kit，SDK)等功能單元，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行特別限定?？梢岳斫獾氖?，應(yīng)用可以是安裝在終端上的應(yīng)用程序(nativeApp)，或者還可以是終端上的瀏覽器的一個(gè)網(wǎng)頁(yè)程序(webApp)，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行限定。

本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)獲取K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，然后，根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率，進(jìn)而，控制K個(gè)發(fā)送端分別以各自的目標(biāo)發(fā)送功率與接收端進(jìn)行通信。本發(fā)明實(shí)施例提供的通信方法，針對(duì)包含有多個(gè)發(fā)送端的通信系統(tǒng)，根據(jù)這些發(fā)送端各自對(duì)應(yīng)的信道參數(shù)信息、波束成形向量和發(fā)送功率，確定每個(gè)發(fā)送端各自的目標(biāo)發(fā)送功率，本發(fā)明實(shí)施例中得到的目標(biāo)發(fā)送功率是在保證這個(gè)發(fā)送端能夠與接收端進(jìn)行正常通信的前提下，能夠采用的最小的發(fā)送功率，如此，在保證發(fā)送端與接收端進(jìn)行正常通信的前提下，盡可能的降低發(fā)送端的發(fā)送功率，從而，在發(fā)送端的發(fā)送信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)的非法偷聽端接收到發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)的概率降低，也就減小了被竊聽到的概率，進(jìn)而，提高了通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩?；并且，本發(fā)明實(shí)施例中，只是對(duì)通信系統(tǒng)中發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的發(fā)送功率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)便可靠。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案能夠在一定程度上提高通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

實(shí)施例二

基于上述實(shí)施例一所提供的通信方法，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)S201中獲取K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率的方法進(jìn)行具體描述。

該步驟包括三個(gè)方面的內(nèi)容，以下，對(duì)于接收端獲取這些信息的實(shí)現(xiàn)方式分別進(jìn)行說(shuō)明。

具體的，接收端獲取上述三種信息的實(shí)現(xiàn)方式可以有多種，為了具體說(shuō)明本方案，以下，以獲取一個(gè)發(fā)送端對(duì)應(yīng)的三種信息的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為例進(jìn)行具體說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，獲取K個(gè)發(fā)送端對(duì)應(yīng)的三種信息的實(shí)現(xiàn)過(guò)程與獲取一個(gè)發(fā)送端對(duì)應(yīng)的三種信息的實(shí)現(xiàn)過(guò)程類似，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不再進(jìn)行贅述。

第一方面，獲取發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息。

在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可以在發(fā)送端預(yù)設(shè)訓(xùn)練信號(hào)，當(dāng)需要進(jìn)行通信時(shí)，或滿足其他觸發(fā)條件時(shí)，就將這個(gè)預(yù)設(shè)的訓(xùn)練信號(hào)發(fā)送給接收端，如此，接收端可以根據(jù)接收到的訓(xùn)練信號(hào)，進(jìn)行發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)的估計(jì)。

本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于訓(xùn)練信號(hào)的具體內(nèi)容不進(jìn)行特別限定，對(duì)于觸發(fā)發(fā)送端發(fā)送這個(gè)訓(xùn)練信號(hào)的觸發(fā)條件也不進(jìn)行特別限定。

或者，在另一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，也可以由發(fā)送端對(duì)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，這時(shí)，接收端只需要獲取發(fā)送端估計(jì)得到的結(jié)果，就可以獲得發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息。

需要說(shuō)明的是，此時(shí)獲取到的發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息是固定的，在后續(xù)步驟中，假設(shè)該信息不再變化。

第二方面，獲取發(fā)送端的波束成形向量。

獲取發(fā)送端的波束成形向量時(shí)，存在以下兩種情況：

第一種，接收端在一開始獲取到的波束成形向量為初始化的波束成形向量。

這個(gè)初始化的波束成形向量，可以由發(fā)送端進(jìn)行任意初始化，之后，接收端直接獲取發(fā)送端任意初始化后得到的初始化的波束成形向量即可。

第二種，接收端在后續(xù)獲取發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率時(shí)，涉及對(duì)發(fā)送端的波束成形向量的更新，此時(shí)，可以利用以下公式，得到發(fā)送端的波束成形向量：

其中，t_j表示第j個(gè)發(fā)送端的波束成形向量，c表示將w_j進(jìn)行歸一化處理的標(biāo)量，且c>0，Q_i表示第i個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，V_j表示第j個(gè)發(fā)送端和接收端之間的信道參數(shù)矩陣，w_i表示第i個(gè)發(fā)送端的接收濾波，H表示共軛轉(zhuǎn)置，表示第j個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，I表示單位矩陣，w_j表示第j個(gè)發(fā)送端的接收濾波，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j。

第三方面，獲取發(fā)送端的發(fā)送功率。

需要說(shuō)明的是，接收端在第一次獲取發(fā)送端的發(fā)送功率時(shí)，獲取的是發(fā)送端的最大發(fā)送功率。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中，以上獲取三種信息的實(shí)現(xiàn)方式僅用以說(shuō)明接收端如何獲取這些信息，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，也可以有其他的實(shí)現(xiàn)方式，因此，上述實(shí)現(xiàn)方式并不用以限制本申請(qǐng)。

本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的通信方法，針對(duì)包含有多個(gè)發(fā)送端的通信系統(tǒng)，根據(jù)這些發(fā)送端各自對(duì)應(yīng)的信道參數(shù)信息、波束成形向量和發(fā)送功率，確定每個(gè)發(fā)送端各自的目標(biāo)發(fā)送功率，本發(fā)明實(shí)施例中得到的目標(biāo)發(fā)送功率是在保證這個(gè)發(fā)送端能夠與接收端進(jìn)行正常通信的前提下，能夠采用的最小的發(fā)送功率，如此，在保證發(fā)送端與接收端進(jìn)行正常通信的前提下，盡可能的降低發(fā)送端的發(fā)送功率，從而，在發(fā)送端的發(fā)送信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)的非法偷聽端接收到發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)的概率降低，也就減小了被竊聽到的概率，進(jìn)而，提高了通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩?；并且，本發(fā)明實(shí)施例中，只是對(duì)通信系統(tǒng)中發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的發(fā)送功率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)便可靠。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案能夠在一定程度上提高通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

實(shí)施例三

基于上述實(shí)施例一所提供的通信方法，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)S202中“根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率”的方法進(jìn)行具體描述。

具體的，請(qǐng)參考圖3，其為本發(fā)明實(shí)施例中獲取K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率的流程示意圖，如圖3所示，該方法包括以下步驟：

S301，根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得K個(gè)發(fā)送端的接收濾波。

S302，根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率。

S303，根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，得到新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波。

S304，根據(jù)新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，獲得新的K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量。

S305，根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、新的K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率。

S306，根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，再次得到新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波。

S307，根據(jù)再次得到的新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，再次獲得新的K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量。

S308，根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、再次得到的新的K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和再次得到的新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，再次得到新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率。

S309，以此類推，直至最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率與上一次得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率滿足指定條件，則將最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率作為K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中，S309步驟中的判斷過(guò)程可以在S305步驟后即可執(zhí)行，此時(shí)，若在S305步驟中得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率與上一次得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率滿足指定條件，將最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率作為K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率，該獲取過(guò)程結(jié)束，此時(shí)，后續(xù)的S306～S308可以不再執(zhí)行，或者，也可以繼續(xù)執(zhí)行，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不進(jìn)行特別限定。

另外，若在S305步驟中得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率與上一次得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率不滿足指定條件，則繼續(xù)執(zhí)行S306～S308，直至獲取到滿足指定條件的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，該獲取過(guò)程結(jié)束。

本發(fā)明實(shí)施例對(duì)于S309中的指定條件不進(jìn)行特別限定。具體的，可以預(yù)設(shè)該指定條件為：最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率收斂。

在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，判斷最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率是否收斂，可以通過(guò)判斷最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率與上一次得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率之間，分別獲取K個(gè)發(fā)送端各自對(duì)應(yīng)的發(fā)送功率之間的差值，然后，將獲取到的K個(gè)差值進(jìn)行加和，若這個(gè)加和小于預(yù)設(shè)的收斂閾值，則認(rèn)為最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率收斂；反之，則認(rèn)為最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率不收斂。

以下，對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例中上述各步驟的實(shí)現(xiàn)方式分別進(jìn)行說(shuō)明。

針對(duì)S301，本發(fā)明實(shí)施例中，是利用實(shí)施例二中的方式獲取到這三種信息，然后，利用K個(gè)發(fā)送端的初始化的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，獲得K個(gè)發(fā)送端的初始化的接收濾波。

獲得K個(gè)發(fā)送端的接收濾波的方式，可以按照最小均方誤差(minimum mean squareerror estimation，MMSE)準(zhǔn)則進(jìn)行求解。

例如，在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可以利用以下公式，得到K個(gè)發(fā)送端的接收濾波：

其中，w_j表示第j個(gè)發(fā)送端的接收濾波，c表示將w_j進(jìn)行歸一化處理的標(biāo)量，且c>0，P_i表示第i個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，V_i表示第i個(gè)發(fā)送端和接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_i為用于表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形向量的矩陣，H表示共軛轉(zhuǎn)置，表示第j個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，I表示單位矩陣，V_j表示第j個(gè)發(fā)送端和接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_j為用于表示第j個(gè)發(fā)送端的波束成形向量的矩陣，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j。

針對(duì)S302，該步驟是為了獲得新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，該步驟，可以包括以下兩個(gè)小步驟：

步驟1，根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到K個(gè)發(fā)送端信道分別與接收端信道的第一增益參數(shù)。

在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可以利用以下公式，獲得第一增益參數(shù)：

其中，e_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第j個(gè)第一增益參數(shù)，t_i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形向量，V_i表示第i個(gè)發(fā)送端和接收端之間的信道參數(shù)矩陣，H表示共軛轉(zhuǎn)置，w_j表示第j個(gè)發(fā)送端的接收濾波，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K。

步驟2，根據(jù)K個(gè)發(fā)送端信道分別與接收端信道的第一增益參數(shù)，得到新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率。

具體的，為了更好的利用多天線通信的性質(zhì)，通信系統(tǒng)中的收發(fā)雙方需要對(duì)天線的發(fā)射參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，即在發(fā)送端進(jìn)行波束成形，在接收端進(jìn)行濾波，使得對(duì)應(yīng)的發(fā)送端的數(shù)據(jù)流的信干噪比(Signal to Interference plus Noise Ratio，SINR)/服務(wù)質(zhì)量大于給定的要求值。信干噪比，相比于信噪比，是在多用戶系統(tǒng)中衡量系統(tǒng)接收信號(hào)優(yōu)劣的一個(gè)指標(biāo)。一般而言，信干噪比越大，說(shuō)明有用信號(hào)越多，信號(hào)越好。

因此，本發(fā)明實(shí)施例中，需要得到的新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率達(dá)到的信干噪比需要滿足：

其中，Q_i表示第i個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端(當(dāng)前接收端)的發(fā)送功率，表示第i個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端(當(dāng)前接收端)的信干噪比，其中，dl表示接收端至發(fā)送端的下行鏈路，γ_i為第i個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值，s.t.表示條件限定算符。

具體的，信干噪比又滿足以下公式：

其中，Q_i表示第i個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，e_i,i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第i個(gè)第一增益參數(shù)，表示第i個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，Q_j表示第j個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，e_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第j個(gè)第一增益參數(shù)，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j。

并且，需要說(shuō)明的是，得到的新的第i個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率Q_i不能超過(guò)該發(fā)送端的最大發(fā)送功率P_max,i，因此，獲取新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率時(shí)，還需要滿足：

Q_i≤P_max,i

因此，在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可以利用以下公式，獲取新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率：

且Q_i≤P_max,i

其中，Q_i表示第i個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，e_i,i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第i個(gè)第一增益參數(shù)，表示第i個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，Q_j表示第j個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，e_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第j個(gè)第一增益參數(shù)，γ_i為第i個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值，P_max,i表示第i個(gè)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j，s.t.表示條件限定算符。

本發(fā)明實(shí)施例對(duì)于求解上述公式的過(guò)程及方式不進(jìn)行特別限定。

為了更具體的說(shuō)明本方案，本發(fā)明實(shí)施例給出一種求解方式：將上述公式進(jìn)行變形，可以得到簡(jiǎn)化的第一目標(biāo)公式，然后，針對(duì)簡(jiǎn)化后的第一目標(biāo)公式，可以直接采用簡(jiǎn)單的凸優(yōu)化算法進(jìn)行求解。其中，簡(jiǎn)化后的第一目標(biāo)公式可以表示為：

arg min{m}s.t.Q_i≤m且且Q_i≤P_max,i

其中，arg min{m}＝[Q₁,Q₂,…,Q_K]，且m＝1,2,…,K。

在S302步驟中，本發(fā)明實(shí)施例利用了信道的對(duì)偶性，利用獲取到的信息，更新K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率。

基于對(duì)K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率的更新，還需要根據(jù)更新后的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，更新接收端的接收濾波，也即，S303步驟中的操作。

在S303步驟中，接收端更新接收濾波的實(shí)現(xiàn)方式與S301類似，只是需要利用更新后的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率代替發(fā)送端的發(fā)送功率，帶入上公式，即可得到新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波。

之后，在S304步驟中，接收端還需要對(duì)初始化的波束成形向量進(jìn)行更新，該實(shí)現(xiàn)過(guò)程可以參考實(shí)施例二中獲取新的波束成形向量中的第二種實(shí)現(xiàn)方式，在此不再進(jìn)行贅述。

基于對(duì)接收濾波和發(fā)送端的波束成形向量的更新，接收端可以利用更新后的接收濾波和波束成形向量，實(shí)現(xiàn)對(duì)K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率的更新。

具體的，在S305中，該步驟是為了獲得新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，該步驟，可以包括以下兩個(gè)小步驟：

步驟1，根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、新的K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的K個(gè)發(fā)送端信道分別與接收端信道的第二增益參數(shù)。

在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可以利用以下公式，獲得第二增益參數(shù)：

f_i,j＝w_iV_jt_j

其中，f_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第j個(gè)增益參數(shù),w_i表示第i個(gè)發(fā)送端的接收濾波，V_j表示第j個(gè)發(fā)送端和接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_j表示第j個(gè)發(fā)送端的波束成形向量，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K。

步驟2，根據(jù)新的K個(gè)發(fā)送端信道分別與接收端信道的第二增益參數(shù)，得到新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率。

此時(shí)，要得到的新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率達(dá)到的信干噪比需要滿足：

其中，Q_i表示第i個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端(當(dāng)前接收端)的發(fā)送功率，表示第i個(gè)發(fā)送端的的信干噪比，其中，up表示發(fā)送端至接收端的上行鏈路，γ_i為第i個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值，s.t.表示條件限定算符。

具體的，信干噪比又滿足以下公式：

其中，P_i表示第i個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，f_i,i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第i個(gè)增益參數(shù)，表示第i個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，P_j表示第j個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，f_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第j個(gè)增益參數(shù)，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j。

并且，需要說(shuō)明的是，得到的新的第i個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率P_i不能超過(guò)該發(fā)送端的最大發(fā)送功率P_max,i，因此，獲取新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率時(shí)，還需要滿足：

P_i≤P_max,i

因此，在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，可以利用以下公式，獲取新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率：

且P_i≤P_max,i

其中，P_i表示第i個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，f_i,i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第i個(gè)增益參數(shù)，表示第i個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，P_j表示第j個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，f_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第j個(gè)增益參數(shù)，γ_i為第i個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值，P_max,i表示第i個(gè)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j，s.t.表示受限制于。

本發(fā)明實(shí)施例對(duì)于求解上述公式的過(guò)程及方式不進(jìn)行特別限定。

為了更具體的說(shuō)明本方案，本發(fā)明實(shí)施例給出一種求解方式：將上述公式進(jìn)行變形，可以得到簡(jiǎn)化的第二目標(biāo)公式，然后，針對(duì)簡(jiǎn)化后的第二目標(biāo)公式，可以直接采用簡(jiǎn)單的凸優(yōu)化算法進(jìn)行求解。其中，簡(jiǎn)化后的第二目標(biāo)公式可以表示為：

arg min{n}s.t.P_i≤n且且P_i≤P_max,i

其中，arg min{n}＝[P₁,P₂,…,P_K]，且n＝1,2,…,K。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例中，S302中獲取新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率與S305中獲取新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率的過(guò)程中，涉及到第i個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值γ_i，針對(duì)于同一個(gè)發(fā)送端(例如，第i個(gè)發(fā)送端)，這個(gè)信干噪比門限值(γ_i)是固定的，因此，在S302和S305步驟中出現(xiàn)的γ_i是相同的。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)?shù)谝淮螆?zhí)行S305時(shí)，可以順序的向下執(zhí)行S306；當(dāng)?shù)诙沃竺看沃貜?fù)執(zhí)行S305時(shí)，則需要在S305得到新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率后，判斷最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率是否滿足指定條件，并根據(jù)判斷結(jié)果，選擇對(duì)應(yīng)的處理方式。

之后，最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率不收斂，則繼續(xù)執(zhí)行S306，此時(shí)，在S306中更新接收濾波的實(shí)現(xiàn)方式與S301類似，不再進(jìn)行贅述。

之后的S307步驟，更新波束成形向量的實(shí)現(xiàn)方式，與前文一致，也不再進(jìn)行贅述。

之后，重復(fù)執(zhí)行的S308與S302類似，之后，循環(huán)執(zhí)行S302～S308之間的步驟，直至得到滿足S309中的指定條件的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，該獲取過(guò)程結(jié)束，并將最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率作為K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率。

本發(fā)明實(shí)施例中給出的獲取K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率的實(shí)現(xiàn)方式，是綜合考慮了多個(gè)發(fā)送端的保密性能的公平性原則，利用的上述迭代算法具有快速收斂的特性，仿真實(shí)驗(yàn)表明，若收斂閾值取0.0001，K個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值均取為10，那么，一般在不超過(guò)10次迭代即可實(shí)現(xiàn)收斂。因此，利用本發(fā)明實(shí)施例提供的方案進(jìn)行發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率的獲取過(guò)程，計(jì)算復(fù)雜度較低，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)便快捷。

具體的，本發(fā)明實(shí)施例中，在獲取到K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率，之后，就可以控制各發(fā)送端以各自對(duì)應(yīng)的目標(biāo)發(fā)送功率與接收端進(jìn)行通信。

具體的，為了進(jìn)一步保證發(fā)送端與接收端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)的安全性，本發(fā)明實(shí)施例中，還可以根據(jù)K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率，生成并發(fā)送噪聲信號(hào)。

具體的，可以利用發(fā)送端的剩余能量和多天線自由度在合法接受端的零空間中加入人工噪聲，進(jìn)一步惡化非法偷聽端的接收性能。

為此，請(qǐng)參考圖4，其為本發(fā)明實(shí)施例中添加人工噪聲的流程示意圖。如圖4所示，該過(guò)程包括以下步驟：

S401，確定K個(gè)發(fā)送端中的目標(biāo)發(fā)送端。

其中，目標(biāo)發(fā)送端的天線數(shù)目大于K。

具體的，本發(fā)明實(shí)施中，添加人工噪聲的前提是，不干擾發(fā)送端與接收端的正常通信，因此，是采用發(fā)送端的剩余能量產(chǎn)生人工噪聲來(lái)對(duì)非法偷聽端進(jìn)行干擾。為此，需要保證發(fā)送端有多余的零空間來(lái)容納人工噪聲信號(hào)。為此，目標(biāo)發(fā)送端需要滿足：目標(biāo)發(fā)送端的天線數(shù)目大于發(fā)送端的數(shù)目。為此，首先篩選出所有發(fā)送天線N_t>K的發(fā)送端作為目標(biāo)發(fā)送端。可以理解的是，本發(fā)明實(shí)施例中，對(duì)于目標(biāo)發(fā)送端的數(shù)目不進(jìn)行特別限定。

S402，確定目標(biāo)發(fā)送端發(fā)送信號(hào)的零空間。

在確定了目標(biāo)發(fā)送端之后，就需要進(jìn)一步確定這些目標(biāo)發(fā)送端中每個(gè)目標(biāo)發(fā)送端的零空間。假設(shè)接收端濾波器按照矩陣形式表示為：W＝[w₁,w₂,…,w_K]，那么，第i個(gè)發(fā)送端的零空間就可以表示為：其中，null表示求解零空間的操作。

S403，根據(jù)目標(biāo)發(fā)送端發(fā)送信號(hào)的零空間，生成噪聲信號(hào)。

在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，生成噪聲信號(hào)時(shí)，可以利用零空間的基，線性組合即可得到發(fā)送端的人工噪聲信號(hào)。

S404，根據(jù)目標(biāo)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率與目標(biāo)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，獲得目標(biāo)發(fā)送端的噪聲功率，并以目標(biāo)發(fā)送端的噪聲功率發(fā)送噪聲信號(hào)。

具體的，對(duì)于第i個(gè)目標(biāo)發(fā)送端而言，該目標(biāo)發(fā)送端的噪聲功率為：P_max,i-P_i，其中，i的取值范圍在1……K之間。

本發(fā)明實(shí)施例中，除了采用功率控制的方法增強(qiáng)收發(fā)雙發(fā)之間進(jìn)行通信數(shù)據(jù)的安全傳輸外，還可以通過(guò)添加人工噪聲的方法，來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)提升物理層安全性能。雖然發(fā)送端的發(fā)送功率一般較小，但是，在其擁有較高自由度的情況下，只要滿足發(fā)送的人工噪聲能量大于發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)的能量，那么，非法偷聽端的通信質(zhì)量將會(huì)顯著下降。

為了具體說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例提供的通信方法能夠達(dá)到的技術(shù)效果，本發(fā)明實(shí)施例將接收端與非法偷聽端的信干噪比進(jìn)行對(duì)比，得到如圖5所示的對(duì)比示意圖。

請(qǐng)參考圖5，其為本發(fā)明實(shí)施例中接收端與非法偷聽端的信干噪比對(duì)比示意圖。如圖5所示，曲線1為通信系統(tǒng)中的接收端的信干噪比隨發(fā)送端的可用能量變化得到的曲線；曲線2為非法接收端的信干噪比隨發(fā)送端的可用能量變化得到的曲線；曲線3為加入人工噪聲后，非法接收端的信干噪比隨發(fā)送端的可用能量變化得到的曲線。

如圖5所示，在發(fā)送端的可用能量變化的全范圍內(nèi)，曲線2的信干噪比都大于曲線3的信干噪比，也即，通信系統(tǒng)中的接收端的信干噪比明顯大于非法偷聽端的信干噪比。也就是說(shuō)，使用本發(fā)明實(shí)施例所提供的通信方法，可以降低非法偷聽端的信干噪比，也就是，降低了非法偷聽端偷聽到發(fā)送端傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的可能性，進(jìn)而，提高了通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

另一方面，在加入人工噪聲后，曲線3中的信干噪比有大幅的降低，這說(shuō)明，在接入人工噪聲后，非法偷聽端能夠偷聽通信系統(tǒng)中發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)的概率大大降低，對(duì)于提高通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩杂休^大幫助。

本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的通信方法，針對(duì)包含有多個(gè)發(fā)送端的通信系統(tǒng)，根據(jù)這些發(fā)送端各自對(duì)應(yīng)的信道參數(shù)信息、波束成形向量和發(fā)送功率，確定每個(gè)發(fā)送端各自的目標(biāo)發(fā)送功率，本發(fā)明實(shí)施例中得到的目標(biāo)發(fā)送功率是在保證這個(gè)發(fā)送端能夠與接收端進(jìn)行正常通信的前提下，能夠采用的最小的發(fā)送功率，如此，在保證發(fā)送端與接收端進(jìn)行正常通信的前提下，盡可能的降低發(fā)送端的發(fā)送功率，從而，在發(fā)送端的發(fā)送信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)的非法偷聽端接收到發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)的概率降低，也就減小了被竊聽到的概率，進(jìn)而，提高了通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩?；并且，本發(fā)明實(shí)施例中，只是對(duì)通信系統(tǒng)中發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的發(fā)送功率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)便可靠。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案能夠在一定程度上提高通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

實(shí)施例四

基于上述實(shí)施例一所提供的通信方法，本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步給出實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例中各步驟及方法的裝置實(shí)施例。

本發(fā)明實(shí)施例給出一種通信裝置，應(yīng)用于包括K個(gè)發(fā)送端和接收端的通信系統(tǒng)，其中，K為大于0的整數(shù)，并且，該通信裝置位于接收端上。

請(qǐng)參考圖6，其為本發(fā)明實(shí)施例所提供的通信裝置的功能方塊圖。如圖6所示，該裝置包括：

第一獲取單元61，用于獲取K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率；

第二獲取單元62，用于根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率；

通信單元63，用于控制K個(gè)發(fā)送端分別以各自的目標(biāo)發(fā)送功率與接收端進(jìn)行通信。

具體的，第二獲取單元62，用于：

根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，獲得K個(gè)發(fā)送端的接收濾波；

根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率；

根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，得到新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波；

根據(jù)新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，獲得新的K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量；

根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、新的K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率；

根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，再次得到新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波；

根據(jù)再次得到的新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，再次獲得新的K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量；

根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、再次得到的新的K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和再次得到的新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，再次得到新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率；

以此類推，直至最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率與上一次得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率滿足指定條件，則將最新得到的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率作為K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率。

在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，第二獲取單元62，具體用于：

利用以下公式得到接收濾波；

其中，w_j表示第j個(gè)發(fā)送端的接收濾波，c表示將w_j進(jìn)行歸一化處理的標(biāo)量，且c>0，P_i表示第i個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，V_i表示第i個(gè)發(fā)送端和接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_i為用于表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形向量的矩陣，H表示共軛轉(zhuǎn)置，表示第j個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，I表示單位矩陣，V_j表示第j個(gè)發(fā)送端和接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_j為用于表示第j個(gè)發(fā)送端的波束成形向量的矩陣，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j。

在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，第二獲取單元62，具體用于：

根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到K個(gè)發(fā)送端信道分別與接收端信道的第一增益參數(shù)；

根據(jù)K個(gè)發(fā)送端信道分別與接收端信道的第一增益參數(shù)，得到新的K個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率。

其中，第二獲取單元62，具體用于：

利用以下公式得到第一增益參數(shù)；

其中，e_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第j個(gè)第一增益參數(shù)，t_i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形向量，V_i表示第i個(gè)發(fā)送端和接收端之間的信道參數(shù)矩陣，H表示共軛轉(zhuǎn)置，w_j表示第j個(gè)發(fā)送端的接收濾波，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K。

其中，第二獲取單元62，具體用于：

利用以下公式得到對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率；

且Q_i≤P_max,i

其中，Q_i表示第i個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，e_i,i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第i個(gè)第一增益參數(shù)，表示第i個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，Q_j表示第j個(gè)發(fā)送端的對(duì)偶發(fā)送端的發(fā)送功率，e_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第j個(gè)第一增益參數(shù)，γ_i為第i個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值，P_max,i表示第i個(gè)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j，s.t.表示條件限定算符。

在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，第二獲取單元62，具體用于：

根據(jù)K個(gè)發(fā)送端與接收端之間的信道參數(shù)信息、新的K個(gè)發(fā)送端的波束成形向量和新的K個(gè)發(fā)送端的接收濾波，得到新的K個(gè)發(fā)送端信道分別與接收端信道的第二增益參數(shù)；

根據(jù)新的K個(gè)發(fā)送端信道分別與接收端信道的第二增益參數(shù)，得到新的K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率。

其中，第二獲取單元62，具體用于：

利用以下公式得到第二增益參數(shù)；

f_i,j＝w_iV_jt_j

其中，f_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第j個(gè)增益參數(shù),w_i表示第i個(gè)發(fā)送端的接收濾波，V_j表示第j個(gè)發(fā)送端和接收端之間的信道參數(shù)矩陣，t_j表示第j個(gè)發(fā)送端的波束成形向量，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K。

其中，第二獲取單元62，具體用于：

利用以下公式得到K個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率；

且P_i≤P_max,i

其中，P_i表示第i個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，f_i,i表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第i個(gè)增益參數(shù)，表示第i個(gè)發(fā)送端的噪聲功率，P_j表示第j個(gè)發(fā)送端的發(fā)送功率，f_i,j表示第i個(gè)發(fā)送端的波束成形經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)信道后在接收端的第j個(gè)增益參數(shù)，γ_i為第i個(gè)發(fā)送端的信干噪比門限值，P_max,i表示第i個(gè)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，其中，i＝1,2,…,K，j＝1,2,…,K，且i≠j，s.t.表示受限制于。

具體的，本發(fā)明實(shí)施例中，該裝置還包括：

生成單元64，用于根據(jù)K個(gè)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率，生成噪聲信號(hào)；

發(fā)送單元65，用于發(fā)送噪聲信號(hào)。

在一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，生成單元64，具體用于：

確定K個(gè)發(fā)送端中的目標(biāo)發(fā)送端，目標(biāo)發(fā)送端的天線數(shù)目大于K；

確定目標(biāo)發(fā)送端發(fā)送信號(hào)的零空間；

根據(jù)目標(biāo)發(fā)送端發(fā)送信號(hào)的零空間，生成噪聲信號(hào)；

根據(jù)目標(biāo)發(fā)送端的目標(biāo)發(fā)送功率與目標(biāo)發(fā)送端的最大發(fā)送功率，獲得目標(biāo)發(fā)送端的噪聲功率；

發(fā)送單元65，具體用于：

以目標(biāo)發(fā)送端的噪聲功率發(fā)送噪聲信號(hào)。

由于本實(shí)施例中的各單元能夠執(zhí)行圖2所示的方法，本實(shí)施例未詳細(xì)描述的部分，可參考對(duì)圖2的相關(guān)說(shuō)明。

本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的通信方法，針對(duì)包含有多個(gè)發(fā)送端的通信系統(tǒng)，根據(jù)這些發(fā)送端各自對(duì)應(yīng)的信道參數(shù)信息、波束成形向量和發(fā)送功率，確定每個(gè)發(fā)送端各自的目標(biāo)發(fā)送功率，本發(fā)明實(shí)施例中得到的目標(biāo)發(fā)送功率是在保證這個(gè)發(fā)送端能夠與接收端進(jìn)行正常通信的前提下，能夠采用的最小的發(fā)送功率，如此，在保證發(fā)送端與接收端進(jìn)行正常通信的前提下，盡可能的降低發(fā)送端的發(fā)送功率，從而，在發(fā)送端的發(fā)送信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)的非法偷聽端接收到發(fā)送端發(fā)送的數(shù)據(jù)的概率降低，也就減小了被竊聽到的概率，進(jìn)而，提高了通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩?；并且，本發(fā)明實(shí)施例中，只是對(duì)通信系統(tǒng)中發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的發(fā)送功率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)方式簡(jiǎn)便可靠。因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案能夠在一定程度上提高通信過(guò)程中信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過(guò)程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對(duì)應(yīng)過(guò)程，在此不再贅述。

在本發(fā)明所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如，多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

上述以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)的集成的單元，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。上述軟件功能單元存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)裝置(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)裝置等)或處理器(Processor)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(Read-Only Memory，ROM)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。