基于基站控制的D2D通信物理层群密钥产生方法

摘要

本发明公开了一种基于物理层的D2D通信群密钥产生方法，主要解决基站控制下的D2D群通信的安全问题。其实现步骤是：1)参与群通信的用户设备首先产生随机相位，根据该相位产生用户探测信号发送给基站；2)基站测量在使用全功率传输信号时的信噪比，并根据信噪比计算功率分配系数；3)基站对接收到的用户探测信号进行相位估计，根据相位估计值和功率分配系数产生基站探测信号并发送给用户设备；4)用户设备对接收到的基站探测信号进行干扰消除和相位估计，并结合1)产生的随机相位计算出群密钥。本发明减少了与核心网的交互，降低了核心网的负荷，能缓解大规模接入造成的信令拥塞程度，可用于功率复用的非正交多址接入NOMA通信环境。

主权项

一种基于物理层的D2D通信群密钥产生方法，包括如下步骤：(1)参与群通信的n个用户设备UE分别产生随机相位值φ_i，使用这些随机相位值φ_i创建在D个子载频上的用户探测信号X_i，并将其产生的用户探测信号X_i发送给基站，i∈[1,n]，φ_i服从0～2π上的均匀分布；(2)基站使用全功率传输信号对基站与各个用户设备UE之间的信噪比SNR_i进行测量，并根据信噪比的值计算功率分配系数a₁,...,a_i,...,a_n，其中，a_i表示分配给第i个用户设备UE的功率系数；(3)基站对接收到的来自各个用户设备UE的用户探测信号X_i进行相位估计，得到基站估计向量根据基站估计向量产生功率未分配信号X_i′，并结合功率分配系数a_i产生基站探测信号S发送给用户设备UE；(4)用户设备UE接收基站探测信号S，使用串行干扰消除检测器SIC消除干扰，并估计该接收信号的相位，结合随机相位值φ_i求出公共集合I_D；(5)用户设备UE对公共集合I_D中的每个元素进行均匀量化，再将量化之后的数拼接在一起进行LDPC编码，编码后的值即为群密钥K。