基于安全保护域的增强型多点协作传输机制

现有针对异构蜂窝网多点协作安全传输的研究集中于增强主信道质量以提升安全性,然而多基站协作又使基站和窃听者之间的平均距离变近,网络的安全性受限于距离协作基站较近的窃听者。针对该问题,该文提出一种基于安全保护域的增强型多点协作传输机制。然后,理论分析了用户的连接中断概率、安全中断概率以及安全吞吐量。进一步,以最大化安全吞吐量为目标,优化协作微基站的发射功率以及有用信息功率分配比例系数。仿真结果表明,相比于传统的多点协作安全传输机制,在存在严重安全威胁(窃听者密度较大)的场景下,所提机制可以实现非零系统安全吞吐量;在存在较小安全威胁(窃听者密度较小)的场景下,系统安全吞吐量最大可提升76.1%。     

基于人工噪声辅助的D2D异构蜂窝安全通信方法

A secure communication scheme based on artificial noise assisted from base station(BS)was proposed to improve the system secrecy rate of the D2D underlaying cellular.Firstly,the system secrecy rate was modeled.Then the BS with multi-antennas added artificial noise(AN)in cellular user’s signal as well as designed beam vectors of the desired signal and artificial noise to maximize system secrecy rate.In the end,a joint optimization scheme based on the fairness constraint was introduced to optimize beam vectors of the desired signal,the power allocation for BS’s information signal and AN and the D2D power control.Simulation results show that the system ergodic secrecy rate can be improved 2.7 bit·s^?1·Hz^?1more than the schemes based on SVD and zero-forcing at most.     

基于信号对齐的动态人工噪声方法

传统物理层安全人工噪声方法无法带来合法用户可靠性增强.针对该问题,提出一种新型动态人工噪声生成方法,发送方利用噪声发送时权系数剩下的最后一个的自由度,来改变合法接收方收到的人工噪声的相位,使得噪声方向与瞬时信号方向对齐,以提升合法用户瞬时接收信噪比.首先给出了具体的实现方法,然后给出理论上相应的性能分析和复杂度分析.仿真结果表明在对窃听者造成同等干扰水平下该方法能够有效提升合法用户性能.     

基于协作波束成型的中继分组协作物理层安全方案

针对现有方法中第二跳中继转发信息容易被窃听的问题, 提出一种基于协作波束成型的中继分组协作物理层安全方案。首先, 利用发送—中继—接收的级联信道将中继分为协同干扰组和协同中继组。然后, 两组中继分别利用噪声转发和译码转发策略, 相互协作提高保密速率; 最后, 在总功率受限下, 进行功率优化分配。仿真结果表明, 该方法比参考的中继分组方法获得的保密速率高, 并且随着转发功率的增加而提升; 相同功率下该方法能获得0. 6 bps/Hz的性能提升。因此该方案能够有效提升协作中继系统的安全性。     

基于安全中断概率的D2D安全接入策略

针对D2D蜂窝系统通信安全性受资源限制的问题,考虑到蜂窝链路和D2D链路的同频干扰能够为两者带来安全增益,基于此,提出一种基于安全中断概率的D2D用户接入策略。首先理论分析了蜂窝用户和D2D用户的安全中断概率,并给出了基于安全中断概率最小化的D2D用户功率优化算法。在上述分析的基础上,选择安全中断概率最小的D2D用户接入复用蜂窝用户的无线资源,同时提高D2D通信链路和蜂窝上行链路的安全性。最后,仿真结果证明了所提算法的有效性。     

基于链路间干扰辅助的中继D2D系统安全通信方法

在包含中继节点的D2D(Device-to-Device)系统中,针对蜂窝链路与D2D链路同时受窃听的问题,提出一种基于链路间干扰辅助的中继D2D系统安全通信方法.首先,确定蜂窝链路与D2D链路上下行发送模式;然后,在基站与中继节点的发送信号中添加人工噪声,协作干扰窃听者;最后,对基站功率分配与D2D功率控制进行了优化,以实现不同类型链路间干扰辅助保障系统安全.仿真结果表明,所提出的安全通信方法在保密速率方面比SVD(Singular Value Decomposition)与ZF(Zero-Forcing)预编码方法提高了1.5bit/s/Hz.