《基於節點間協作的無線通信物理層安全傳輸技術研究》是依託北京交通大學，由王升輝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於節點間協作的無線通信物理層安全傳輸技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王升輝
- 依託單位：北京交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在無線通信物理層安全研究中，目前大部分研究集中在基於資訊理論安全原理中第一類竊聽模型下的秘密容量分析、基於無線信道特性的物理層安全傳輸技術方面。本課題從無線網路中的協作中繼技術出發，綜合考慮節點的竊聽與協作行為，利用博弈論在分析節點行為基礎上，研究節點行為對保密速率及整個網路的性能影響，給出不同約束條件下的協作中繼網路的秘密容量表達式或可達速率域上界，進而利用凸最佳化、協作通信等理論和技術給出面向實際網路場景的多節點協作物理層安全傳輸方法。課題所涉及的關鍵技術包括協作中繼竊聽信道的秘密容量計算、基於博弈論的節點行為分析、協作MIMO預編碼技術、基於博弈論的的協作安全傳輸技術等。本研究對於探索新的無線網路安全技術，解決日趨複雜的無線網路的安全問題具有重要的理論意義和實用價值。
結題摘要
本課題從無線網路中的協作中繼技術出發，綜合考慮節點的“竊聽”與“協作”行為，利用博弈論在分析節點行為基礎上，研究節點行為對保密速率及整個網路的性能影響，給出不同約束條件下的協作中繼網路的秘密容量表達式或可達速率域上界，進而利用凸最佳化、協作通信等理論和技術給出面向實際網路場景的多節點協作物理層安全傳輸方法。課題所涉及的關鍵技術包括協作中繼竊聽信道的秘密容量計算、基於博弈論的節點行為分析、協作MIMO預編碼技術、基於博弈論的的協作安全傳輸技術等。本研究對於探索新的無線網路安全技術，解決日趨複雜的無線網路的安全問題具有重要的理論意義和實用價值。 本課題的主要工作如下： 對MISO竊聽信道模型中以遍歷秘密速率為衡量指標的物理層安全技術進行了分析研究，以人工加擾噪聲功率比率為約束條件對利用MIMO冗餘天線進行人工加擾的方法進行了改進最佳化，在典型的多用戶中繼MISO竊聽信道中，結合中繼技術，以遍歷秘密速率為衡量指標，提出了聯合中繼協作的冗餘天線人工加擾的方法。 結合博弈論相關知識，以高斯干擾竊聽信道為模型，研究無線網路中人工干擾的功率控制問題。將高斯干擾竊聽信道模型中的博弈拆分為兩類博弈問題，第一類是通信鏈路和友好乾擾節點之間的博弈，第二類是通信鏈路之間的博弈。提出並推導了一種混合策略Nash均衡閉式解求解方法，並給出了最優干擾功率下的閉式解。提出了一種在合作博弈框架下的分時干擾博弈機制，提升了系統的公平性。
