不可信中继网络的物理层安全研究

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在不可信中继网络中,中继节点被看做是?个具有较低可信度的节点,数据在传输时需要对其保密,而从信息论?度出发的物理层安全则可以有效的做到在保证协作的同时对中继节点保密。本?主要研究了不可信中继?络下的物理层安全,提出了两种不可信中继?络的中继转发策略,其中包括:容错解码转发(decode-and-forward relay networks allowing intra-link errors,DF-IE)和协作阻塞容错解码转发(DF-IE with cooperative jamming,DF-IE-CJ)。不同于传统的解码转发(decode-and-forward,DF)中继协议,在DF-IE协议中中继节点将总是转发解码后的信息,?论解码后的信息中是否包含错误,这种传输?式可以?来增强不可信中继?络中的安全性。为了进?步增强DF-IE的安全性,我们允许?标节点发送阻塞信号来阻?中继节点接收到消息,这个模式被叫做DF-IE-CJ。本?中使?可靠安全概率(Reliable-and-secure probability,RSP)来评估不可信安全?络的性能,它表??标节点可以成功的接收到原始信息但中继节点不能的概率。?先,我们推导出了DF-IE和DF-IE-CJ处在衰落环境下的RSP表达式,其中所有的节点间的传输信道都受到块瑞利衰落的影响。然后,我们提出了两种能量分配的?案来最?化不同信噪?(signal-to-noise ratios,SNRs)环境下的可靠安全概率,其中?种?案依赖于全局的信道信息,并具有更好的效果,另?种则只依赖于信道的统计信息,可以让中继?络在?信噪?的条件下保持较?的可靠安全概率。为了验证DF-IE和DF-IE-CJ在提?不可信中继网络的物理层安全?案的有效性,我们将DF-IE和DF-IE-CJ与两种?泛使??案进??较,即放?转发(AF)和协作阻塞(CJ)。最后?系列数值计算和仿真模拟验证了理论分析的准确性,并且DF-IE和DF-IE-CJ分别优于AF和CJ。
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