非可信中继网络物理层安全技术研究

发布时间：2022-02-15 14:57

　　无线通信的不断发展使得超高流量密度、超高连接密度,以及超高移动性的数据通信逐渐变为可能,但由于无线通信固有的广播特性,多用户大数据流量下的隐私保护和传输安全也面临着更大的挑战。此外,无线终端的智能化和计算能力的不断增强,使得传统上层加密的手段面临着被“暴力破解”的危险,无线网络中的通信安全问题越发严峻。物理层安全基于信息论的基础,旨在通过利用无线信道自身的特性,实现保密信息的安全传输,该技术也逐渐被视为解决无线通信传输安全的关键技术之一,受到了学术界和工业界的广泛关注和研究。协作中继技术作为一项重要无线通信手段也广泛被应用于物理层安全中。然而在许多无线应用场景中,参与协作的中继相比于合法用户具有较低的安全等级或信息接入权限,即中继是非可信的。如何充分利用中继提升网络连通性,同时避免其对保密信息的窃听,是本论文的主要研究问题。现有多用户非可信中继网络物理层安全研究有以下几方面的局限性:第一,现有工作主要集中在“单源-多目的节点”或“多源-单目的节点”的场景中,然而在多用户对（如,D2D或P2P）场景下,如何充分利用多用户分集提升网络安全性能有待被进一步研究。第二,现有工作主要集中在正交传... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：114 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 从上层加密到物理层安全
    1.2 物理层安全技术
    1.3 可信中继网络中的物理层安全
    1.4 非可信中继网络的相关技术和研究进展
    1.5 论文的研究思路与研究动机
    1.6 论文的主要贡献与组织结构
第二章 多用户非可信中继网络物理层安全
    2.1 系统模型
    2.2 基于协作干扰的用户选择方案
        2.2.1 机会式用户选择方案 (OUS)
        2.2.2 贪婪式用户选择方案 (GUS)
        2.2.3 智能辅助式用户选择方案 (GAUS)
    2.3 机会式用户选择方案下的性能分析
        2.3.1 保密中断性能分析
        2.3.2 保密安全速率分析
    2.4 贪婪式用户选择方案下的性能分析
        2.4.1 保密中断性能分析
        2.4.2 保密安全速率分析
    2.5 数值与仿真结果
        2.5.1 保密中断性能
        2.5.2 保密速率性能
    2.6 源节点多天线场景下的物理层安全
        2.6.1 系统模型
        2.6.2 保密中断概率分析
    2.7 数值与仿真结果
    2.8 本章小结
第三章 NOMA非可信中继网络物理层安全
    3.1 功率域NOMA的基本原理
    3.2 系统模型
    3.3 传输方案与用户选择
        3.3.1 传输方案
        3.3.2 近端用户选择方案
    3.4 遍历保密安全速率分析
        3.4.1 遍历保密安全速率:
        3.4.2 渐进遍历容量分析
    3.5 仿真结果与分析
    3.6 本章小结
第四章 基于能量回收的多播非可信中继网络物理层安全
    4.1 系统模型
    4.2 传输过程与干扰者选择
        4.2.1 传输过程
        4.2.2 干扰者选择
    4.3 性能分析
        4.3.1 可用干扰者数量的稳态概率
        4.3.2 遍历保密安全速率
    4.4 数值与仿真结果
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
博士论文
[1]无线物理层安全传输关键技术研究[D]. 熊俊.国防科学技术大学 2014



本文编号：3626833