瑞利衰落信道下協(xié)作干擾中繼系統(tǒng)安全性能的研究.pdf

1、無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)是一種多跳、對等網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)不同，該網(wǎng)絡(luò)的組建具有靈活、快捷的優(yōu)點，但是容易受到竊聽威脅。傳統(tǒng)的密鑰機制在無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用面臨很多困難，阻礙了無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用。物理層安全相關(guān)技術(shù)為解決無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的安全問題提供了一種新的思路。另外，協(xié)作干擾能較好地提升無線通信系統(tǒng)物理層安全性能。在瑞利衰落信道條件下，本文以協(xié)作干擾為主要研究內(nèi)容，分析協(xié)作干擾中繼系統(tǒng)的安全性能，并提出提升系統(tǒng)

2、安全性能的方法。
　　首先，針對中繼節(jié)點不可信，給出了外部節(jié)點協(xié)作干擾和目的節(jié)點協(xié)作干擾中繼系統(tǒng)的攔截概率閉合表達(dá)式，仿真驗證了這兩種系統(tǒng)的攔截概率表達(dá)式，并從攔截概率、保密遍歷容量和干擾發(fā)送的路徑等幾個方面對比了這兩種中繼系統(tǒng)的安全性能。
　　其次，針對中繼節(jié)點可信，給出了有協(xié)作干擾的中繼系統(tǒng)的保密中斷概率閉合表達(dá)式。仿真驗證了表達(dá)式的正確性，并將其與傳統(tǒng)的無協(xié)作干擾中繼系統(tǒng)進(jìn)行了對比。仿真結(jié)果表明：在較低信噪比區(qū)域，放大

3、轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng)的安全性能優(yōu)于譯碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng)，在較高信噪比區(qū)域，結(jié)果反之；在一些場景下，協(xié)作干擾能夠較好地提升中繼系統(tǒng)的安全性能。
　　最后，為進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能，當(dāng)協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)中有多個中繼節(jié)點存在時，假定中繼節(jié)點-竊聽者鏈路信道狀態(tài)信息未知，提出了利用發(fā)送端-中繼節(jié)點鏈路和中繼節(jié)點-目的端鏈路信道狀態(tài)信息，使得保密中斷概率最小化的中繼選擇方法，并分析了進(jìn)行中繼選擇后，無協(xié)作干擾放大轉(zhuǎn)發(fā)、無協(xié)作干擾譯碼轉(zhuǎn)發(fā)、有協(xié)作干擾放大轉(zhuǎn)發(fā)和有協(xié)