D2D通信Underlay模式下面向安全的资源管理技术研究

发布时间：2020-09-08 19:40

　　伴随着移动应用在日常生活、工作中的不断普及与发展,无线通信正逐渐成为社会不可或缺的重要技术。如何满足日益增长、不断丰富的移动服务需求,这将是未来无线通信发展中需要解决的问题。与此同时,由于无线介质的开放特性,无线网络的安全问题也已经引起了广泛关注。设备间(Device-to-Device, D2D)通信针对现有蜂窝网络在空间维度上复用的不足,通过引入短距离传输,实现了频谱复用及系统吞吐量的提高。近年来,运营商控制下的D2D通信是研究热点之一。本文从物理层安全角度出发,针对基站控制下D2D通信的资源复用调度策略,协作安全技术的应用等问题展开研究。课题主要研究内容与创新点如下：综合考虑D2D通信中速率和安全方面的双重需求,提出了中继协作下的D2D安全复用调度策略。所提策略在复用算法方面,比较了三种低复杂度算法的的速率与安全等方面性能,并结合分析结果‘与安全角度的目标,完成了复用算法与中继协作策略的结合。研究中设计了具有多种分布的用户场景,用于检验所提策略的性能。结果表明,相比原有基于优先级的策略,所提策略在保证一定用户任务完成比例的前提下,实现了传输被窃听比例的明显下降。考虑到实际场景中对公平性的要求,提出并优化了D2D复用传输中的人工噪声协作策略。在允许发送噪声的环境中,所提策略能有效保护通信不受窃听者威胁。针对协作任务分配过于集中的问题,本文通过加入对节点过往协作贡献的考虑,优化了人工噪声节点的选择,并通过在合适的时机引入中继分担协作压力,以追求公平性方面的提升。尽管在速率与能耗上有所牺牲,所提方案在安全优先的场景中以用户能接受的公平协作方式,保证了D2D通信的实现与防窃听能力的提高。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TN929.5

【参考文献】