对D2D(Device to Device)通信系统的隐蔽通信问题进行研究,提出了一种基于智能反射面(Intelligent Reflecting Surfaces,IRS)的D2D通信系统,该系统采用双IRS模式。首先分析了各信号的信干噪比(SINR)和各自的期望值,并据此推导出系统遍...对D2D(Device to Device)通信系统的隐蔽通信问题进行研究,提出了一种基于智能反射面(Intelligent Reflecting Surfaces,IRS)的D2D通信系统,该系统采用双IRS模式。首先分析了各信号的信干噪比(SINR)和各自的期望值,并据此推导出系统遍历总容量的解形式,接着针对隐蔽通信建立了二元假设问题,推导出误检测率的解形式,并据此计算出平均最小误检测率。除此之外,还分析了无IRS系统的遍历总容量和平均最小误检测率,与双IRS系统进行对比。仿真结果表明,双IRS系统的遍历总容量和平均最小误检测率优于无IRS系统,双IRS系统能够比传统的无IRS系统获得更高的容量和更低的误检测率。展开更多
为了提高无线通信系统的安全性,基于功率分割型无线携能通信(Power Splitting⁃Simultane⁃ous Wireless Information and Power Transfer,PS⁃SWIPT)模型,提出了一种有源可重构智能表面(Ac⁃tive Reconfigurable Intelligent Surface,ARIS...为了提高无线通信系统的安全性,基于功率分割型无线携能通信(Power Splitting⁃Simultane⁃ous Wireless Information and Power Transfer,PS⁃SWIPT)模型,提出了一种有源可重构智能表面(Ac⁃tive Reconfigurable Intelligent Surface,ARIS)辅助PS⁃SWIPT系统(ARIS⁃PS⁃SWIPT)的安全传输方案。综合考虑ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的能量效率和安全性,构造了安全能效最大化问题,通过联合优化基站的波束成形向量、ARIS的反射系数矩阵,以及合法用户的功率分割比值,提升ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的安全能效。由于所构建的优化问题为非凸问题,利用交替优化(Alternating Optimiza⁃tion,AO)算法将原问题分解为3个子问题,并进一步通过半正定松弛(Semi⁃Definite Relaxation,SDR)和Dinkelbach方法获得子问题的优化解。仿真结果表明,ARIS⁃PS⁃SWIPT方案在安全能效方面优于PRIS辅助PS⁃SWIPT(PRIS⁃PS⁃SWIPT)方案和放大转发辅助PS⁃SWIPT(AF⁃PS⁃SWIPT)方案,且所提算法相较于遗传算法(Genetic Algorithm,GA),对求解该类问题具备更高的适应性,并且获得了更高的安全能效。展开更多
第5代(The Fifth-generation,5G)移动通信网络技术飞速发展,同频双工技术是其中一项关键技术。将这项技术运用到设备到设备(Device to Device,D2D)通信系统中,不仅可以提高资源利用率,还能提高系统通信的安全性。然而,非法用户运用全双...第5代(The Fifth-generation,5G)移动通信网络技术飞速发展,同频双工技术是其中一项关键技术。将这项技术运用到设备到设备(Device to Device,D2D)通信系统中,不仅可以提高资源利用率,还能提高系统通信的安全性。然而,非法用户运用全双工技术将对系统的安全性产生巨大的威胁。因此,针对D2D通信系统中存在全双工主动窃听者恶意干扰D2D用户的问题,主要研究基于Stackelberg博弈的对抗全双工恶意窃听者的安全高效功率分配方案。由于合法用户和主动窃听者的行为相互影响、相互干扰,在保证保密速率要求的情况下,分别考虑单链路与多链路的场景,研究以最小化D2D用户消耗功率和最大化窃听效用为目标的最佳功率分配策略。由于D2D用户和恶意窃听者的优化问题不能分开解决,通过将它们之间的交互构建成Stackelberg博弈模型,并基于二分法算法和模拟退火算法进行求解。仿真表明,通过合理的功率分配能够有效对抗全双工恶意窃听者的窃听和干扰,从而实现安全高效通信,满足更高的系统安全性需求。展开更多
文摘对D2D(Device to Device)通信系统的隐蔽通信问题进行研究,提出了一种基于智能反射面(Intelligent Reflecting Surfaces,IRS)的D2D通信系统,该系统采用双IRS模式。首先分析了各信号的信干噪比(SINR)和各自的期望值,并据此推导出系统遍历总容量的解形式,接着针对隐蔽通信建立了二元假设问题,推导出误检测率的解形式,并据此计算出平均最小误检测率。除此之外,还分析了无IRS系统的遍历总容量和平均最小误检测率,与双IRS系统进行对比。仿真结果表明,双IRS系统的遍历总容量和平均最小误检测率优于无IRS系统,双IRS系统能够比传统的无IRS系统获得更高的容量和更低的误检测率。
文摘为了提高无线通信系统的安全性,基于功率分割型无线携能通信(Power Splitting⁃Simultane⁃ous Wireless Information and Power Transfer,PS⁃SWIPT)模型,提出了一种有源可重构智能表面(Ac⁃tive Reconfigurable Intelligent Surface,ARIS)辅助PS⁃SWIPT系统(ARIS⁃PS⁃SWIPT)的安全传输方案。综合考虑ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的能量效率和安全性,构造了安全能效最大化问题,通过联合优化基站的波束成形向量、ARIS的反射系数矩阵,以及合法用户的功率分割比值,提升ARIS⁃PS⁃SWIPT系统的安全能效。由于所构建的优化问题为非凸问题,利用交替优化(Alternating Optimiza⁃tion,AO)算法将原问题分解为3个子问题,并进一步通过半正定松弛(Semi⁃Definite Relaxation,SDR)和Dinkelbach方法获得子问题的优化解。仿真结果表明,ARIS⁃PS⁃SWIPT方案在安全能效方面优于PRIS辅助PS⁃SWIPT(PRIS⁃PS⁃SWIPT)方案和放大转发辅助PS⁃SWIPT(AF⁃PS⁃SWIPT)方案,且所提算法相较于遗传算法(Genetic Algorithm,GA),对求解该类问题具备更高的适应性,并且获得了更高的安全能效。
文摘第5代(The Fifth-generation,5G)移动通信网络技术飞速发展,同频双工技术是其中一项关键技术。将这项技术运用到设备到设备(Device to Device,D2D)通信系统中,不仅可以提高资源利用率,还能提高系统通信的安全性。然而,非法用户运用全双工技术将对系统的安全性产生巨大的威胁。因此,针对D2D通信系统中存在全双工主动窃听者恶意干扰D2D用户的问题,主要研究基于Stackelberg博弈的对抗全双工恶意窃听者的安全高效功率分配方案。由于合法用户和主动窃听者的行为相互影响、相互干扰,在保证保密速率要求的情况下,分别考虑单链路与多链路的场景,研究以最小化D2D用户消耗功率和最大化窃听效用为目标的最佳功率分配策略。由于D2D用户和恶意窃听者的优化问题不能分开解决,通过将它们之间的交互构建成Stackelberg博弈模型,并基于二分法算法和模拟退火算法进行求解。仿真表明,通过合理的功率分配能够有效对抗全双工恶意窃听者的窃听和干扰,从而实现安全高效通信,满足更高的系统安全性需求。
