基于协作通信的无线网络物理层安全机制研究

发布时间：2023-12-04 17:42

　　在当前时代,随着无线网络惊人的发展速度与无线设备的普及,无线网络已经成为人们信息共享的重要手段,无线信道上的信息传输量呈现出爆炸式的增长。但是由于无线信道的广播特性,无线网络中传输的数据极易受到非法用户的窃听,造成信息泄露。传统的基于密码学的方案采用密钥加密的方式传输信息,但其具有密钥管理复杂、无法应用于低计算能力节点的网络等缺点。而物理层安全(Physical Layer Security,PLS)利用无线信道的物理特性来实现安全通信,操作简单,无需复杂的加密解密算法,是一种解决无线网络安全问题的有前景的技术,并成为无线网络通信安全领域的研究热点。另外,协作通信使用协作中继辅助传输,不仅扩展了网络的覆盖范围,还能有效改善接收者处的信号质量,提高系统的传输可靠性。协作通信与PLS的结合,可以将协作节点的分集增量带到PLS中,使得合法链路的信道质量优于窃听链路的信道质量,从而保证信息的安全可靠传输。然而,协作中继在某些情况下并不值得信任,这就意味着中继可以充当偷听者从源节点中窃听消息。所以针对无线网络中的安全通信问题,结合协作通信和PLS的相关技术,本文分别对可信中继和不可信中继协作通信...

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容
    1.4 论文的组织结构安排
第2章 物理层安全和协作通信的基础知识
    2.1 物理层安全概述
    2.2 协作通信概述
    2.3 基于协作通信的物理层安全相关知识简介
        2.3.1 中继协议
        2.3.2 中继工作模式
        2.3.3 协作干扰方法
        2.3.4 性能度量指标
    2.4 本章小结
第3章 可信中继网络中的安全传输方案研究
    3.1 系统模型
    3.2 窃听链路统计信息已知情况下的中继和干扰器选择方案
        3.2.1 非合作偷听者情况下的选择方案
        3.2.2 合作偷听者情况下的选择方案
    3.3 窃听链路信道信息未知情况下的中继和干扰器选择方案
    3.4 仿真结果
    3.5 本章小结
第4章 不可信中继网络中的安全传输方案研究
    4.1 系统模型和传输方案
        4.1.1 系统模型
        4.1.2 传输方案
    4.2 性能分析
        4.2.1 平均可达保密率分析
        4.2.2 安全中断概率分析
    4.3 仿真结果
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 未来展望
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢



本文编号：3870405