联合中继与干扰器选择辅助无线网络的功率受限保密速率最大化
信息论
2017-01-10 v1 math.IT
摘要
本文研究具有多个中间节点的协作无线网络的物理层安全，其中考虑解码转发（DF）协议。我们提出一种新的联合中继与干扰器选择（JRJS）方案来保护无线通信免受窃听，该方案选择一个中间节点作为中继，用于将源信号转发至目的端，同时利用其余中间节点充当友好干扰器，广播人工噪声以扰乱窃听者。我们进一步研究了源节点、中继与友好干扰器之间的功率分配，以最大化所提 JRJS 方案的保密速率，并推导出闭式次优解。具体而言，所有成功解码源信号的中间节点均被视为中继候选节点。针对每个候选节点，我们推导出次优闭式功率分配解，并得到相应 JRJS 方案的保密速率结果。然后，选择能够实现最高保密速率的候选节点作为中继。考虑了关于信道状态信息（CSI）的两种假设，即完全 CSI（FCSI）和部分 CSI（PCSI）。仿真结果表明，所提出的 JRJS 方案在保密速率方面优于传统的纯中继选择、纯干扰以及基于 GSVD 的波束成形方案。此外，所提出的基于 FCSI 的功率分配（FCSI-PA）和基于 PCSI 的功率分配（PCSI-PA）方案均比等功率分配（EPA）方案实现了更高的保密速率。
引用
@article{arxiv.1701.01820,
title = {Power-Constrained Secrecy Rate Maximization for Joint Relay and Jammer Selection Assisted Wireless Networks},
author = {Haiyan Guo and Zhen Yang and Linghua Zhang and Jia Zhu and Yulong Zou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.01820},
year = {2017}
}
备注
14 pages, IEEE Transactions on Communications, 2017