增强 AF 中继辅助多载波无线传输中的物理层安全

本文研究基于双跳正交频分复用（OFDM）无线通信系统中的物理层安全（PLS）问题。首先，我们考虑单用户单中继系统，研究在源与中继处受各节点独立功率约束的联合功率优化问题，目标是通过不同子载波上的最优功率分配最大化端到端保密速率。随后，我们考虑更一般的用户多中继场景。在端到端保密速率的高 SNR 近似下，制定优化问题以联合优化基站功率分配、中继选择、用户子载波分配及各中继节点功率加载，目标是在各发射节点独立功率预算限制及基于 OFDMA 的排他性子载波分配约束下最大化系统整体安全性。通过对偶理论获得联合优化解；对偶分解可利用凸优化技术求解源与中继节点的功率加载。进一步，研究了在基站固定功率分配下，中继节点功率加载与中继选择及子载波分配的优化。最后，探讨了在固定子载波分配与中继分配下对所有发射节点联合功率分配的次优方案。文末给出仿真结果以验证所提方案性能。