研究了非正交多址(Non‑orthogonal‑multiple‑access,NOMA)接入通信系统的物理层安全性能。当基站采用下行NOMA方案发送信息时,由于信道的开放性,信息容易被窃听,而当存在多个随机分布的窃听者时,安全性能会进一步降低。为了增强存在硬...研究了非正交多址(Non‑orthogonal‑multiple‑access,NOMA)接入通信系统的物理层安全性能。当基站采用下行NOMA方案发送信息时,由于信道的开放性,信息容易被窃听,而当存在多个随机分布的窃听者时,安全性能会进一步降低。为了增强存在硬件损伤系统的物理层安全性能,本文考虑保护区的方法,针对地面用户与基站之间存在直连链路的情况,采用莱斯衰落来建模小尺度衰落。本文还假设多个窃听者的位置遵循齐次泊松点过程(Homogeneous Poisson point process,HPPP),借助高斯切比雪夫积分公式,推导了平均保密容量的闭式表达式,并给出了在高信噪比情况下的渐近表达式来获得进一步见解。仿真结果验证了保护区方法在增强安全性能方面的有效性,并说明了不同参数对系统保密性能的影响。展开更多
当MISO(Multi Input Single Output)系统存在的加性人工噪声服从一般分布时,系统保密容量讨论难度较大。为推导一般意义多天线系统下的保密容量,引入了信道等效特征的概念。利用信道特征阐明了人工噪声方法的物理概念,并推导出了具有普...当MISO(Multi Input Single Output)系统存在的加性人工噪声服从一般分布时,系统保密容量讨论难度较大。为推导一般意义多天线系统下的保密容量,引入了信道等效特征的概念。利用信道特征阐明了人工噪声方法的物理概念,并推导出了具有普适性的人工噪声方法保密容量上下限,进一步结合熵功率,推导出AWGN信道下的保密容量解析式。理论分析和仿真得出,通过人工噪声可使平均保密容量增大,从而提高MISO系统的安全性。展开更多
保密通信作为物联网安全的一项核心技术近些年受到了广泛关注。无人机(UAV)由于其高机动和灵活部署等特性,被认为是提高物联网通信安全的有力手段。针对当前物联网中UAV辅助保密通信频谱利用率问题,研究了UAV和地面设备到设备(Device-to...保密通信作为物联网安全的一项核心技术近些年受到了广泛关注。无人机(UAV)由于其高机动和灵活部署等特性,被认为是提高物联网通信安全的有力手段。针对当前物联网中UAV辅助保密通信频谱利用率问题,研究了UAV和地面设备到设备(Device-to-Device, D2D)通信系统频谱共享的系统保密容量最大化,提出了一种基于块坐标下降(Block Coordinate Descent, BCD)法的频谱共享算法,该算法通过联合优化系统中发送方(UAV和地面设备对)的传输功率和无人机轨迹,在确保地面设备对和UAV能够共存的情况下最大化接收方的保密容量。具体来说,该算法通过差分凸规划(Difference of Two Convex Functions, DC)方法优化固定轨迹下的系统功率,利用连续凸优化方法解决给定发射功率的UAV轨迹优化问题。仿真结果表明,所提方法在多种参数配置下都能有效提高系统的保密容量,并且和其他算法相比有更低的功率消耗。展开更多
基金supported in part by the National Natrual Science Foundation of China(Nos.61971220,61971221)the Open Research Fund Key Laboratory of Wireless Sensor Network and Communication of Chinese Academy of Science(No.2017006).
文摘研究了非正交多址(Non‑orthogonal‑multiple‑access,NOMA)接入通信系统的物理层安全性能。当基站采用下行NOMA方案发送信息时,由于信道的开放性,信息容易被窃听,而当存在多个随机分布的窃听者时,安全性能会进一步降低。为了增强存在硬件损伤系统的物理层安全性能,本文考虑保护区的方法,针对地面用户与基站之间存在直连链路的情况,采用莱斯衰落来建模小尺度衰落。本文还假设多个窃听者的位置遵循齐次泊松点过程(Homogeneous Poisson point process,HPPP),借助高斯切比雪夫积分公式,推导了平均保密容量的闭式表达式,并给出了在高信噪比情况下的渐近表达式来获得进一步见解。仿真结果验证了保护区方法在增强安全性能方面的有效性,并说明了不同参数对系统保密性能的影响。
文摘当MISO(Multi Input Single Output)系统存在的加性人工噪声服从一般分布时,系统保密容量讨论难度较大。为推导一般意义多天线系统下的保密容量,引入了信道等效特征的概念。利用信道特征阐明了人工噪声方法的物理概念,并推导出了具有普适性的人工噪声方法保密容量上下限,进一步结合熵功率,推导出AWGN信道下的保密容量解析式。理论分析和仿真得出,通过人工噪声可使平均保密容量增大,从而提高MISO系统的安全性。
文摘保密通信作为物联网安全的一项核心技术近些年受到了广泛关注。无人机(UAV)由于其高机动和灵活部署等特性,被认为是提高物联网通信安全的有力手段。针对当前物联网中UAV辅助保密通信频谱利用率问题,研究了UAV和地面设备到设备(Device-to-Device, D2D)通信系统频谱共享的系统保密容量最大化,提出了一种基于块坐标下降(Block Coordinate Descent, BCD)法的频谱共享算法,该算法通过联合优化系统中发送方(UAV和地面设备对)的传输功率和无人机轨迹,在确保地面设备对和UAV能够共存的情况下最大化接收方的保密容量。具体来说,该算法通过差分凸规划(Difference of Two Convex Functions, DC)方法优化固定轨迹下的系统功率,利用连续凸优化方法解决给定发射功率的UAV轨迹优化问题。仿真结果表明,所提方法在多种参数配置下都能有效提高系统的保密容量,并且和其他算法相比有更低的功率消耗。
