基于人工噪声辅助的D2D异构蜂窝安全通信方法

康小磊; 季新生; 黄开枝

doi:10.11959/j.issn.1000-436x.2015194

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基于人工噪声辅助的D2D异构蜂窝安全通信方法

学术论文 | 更新时间：2024-06-05

- 基于人工噪声辅助的D2D异构蜂窝安全通信方法
- Secure D2D underlaying cellular communication based on artificial noise assisted
- 通信学报 2015年36卷第10期页码：149-156
- 作者机构：
  
  1. 国家数字交换系统工程技术研究中心，河南郑州 450002
  2. 移动互联网安全技术国家工程实验室，北京 100876
- 作者简介：
  
  [ "康小磊（1986-），男，陕西咸阳人，国家数字交换系统工程技术研究中心博士生，主要研究方向为无线物理层安全、D2D通信等。" ]
  [ "季新生（1968-），男，江苏南通人，国家数字交换系统工程技术研究中心教授、博士生导师，主要研究方向为移动通信网络、拟态安全等。" ]
  [ "黄开枝（1973-），女，安徽滁州人，国家数字交换系统工程技术研究中心教授、博士生导师，主要研究方向为移动通信网络、物理层安全等。" ]
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(61379006);国家自然科学基金资助项目(61401510);国家自然科学基金资助项目(61471396);国家自然科学基金资助项目(61501516);国家高技术研究发展计划（“863”计划）基金资助项目(2014AA01A701)
- DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.2015194
  中图分类号： TN925
- 网络出版日期：2015-10，
  
  纸质出版日期：2015-10-25
- 稿件说明：
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康小磊, 季新生, 黄开枝. 基于人工噪声辅助的D2D异构蜂窝安全通信方法[J]. 通信学报, 2015,36(10):149-156.

Xiao-lei KANG, Xin-sheng JI, Kai-zhi HUANG. Secure D2D underlaying cellular communication based on artificial noise assisted[J]. Journal on communications, 2015, 36(10): 149-156.
康小磊, 季新生, 黄开枝. 基于人工噪声辅助的D2D异构蜂窝安全通信方法[J]. 通信学报, 2015,36(10):149-156. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2015194.

Xiao-lei KANG, Xin-sheng JI, Kai-zhi HUANG. Secure D2D underlaying cellular communication based on artificial noise assisted[J]. Journal on communications, 2015, 36(10): 149-156. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2015194.

摘要

针对D2D通信安全性受资源限制问题，提出一种基于人工噪声辅助的D2D异构蜂窝安全通信方法。首先建立系统可达保密速率模型，然后在基站的蜂窝通信信号中添加人工噪声，以最大化系统保密速率为目标设计蜂窝用户期望信号与人工噪声的波束矢量。同时，基于公平性约束提出一种基站功率分配、期望信号预编码向量以及D2D功率控制的联合优化算法。仿真结果表明，相比于传统的SVD预编码法和ZF方法，此方法下系统可达保密速率最高提升约2.7 bit·s

−1

·Hz

−1

。

Abstract

A secure communication scheme based on artificial noise assisted from base station(BS)was proposed to improve the system secrecy rate of the D2D underlaying cellular.Firstly

the system secrecy rate was modeled.Then the BS with multi-antennas added artificial noise(AN)in cellular user’s signal as well as designed beam vectors of the desired signal and artificial noise to maximize system secrecy rate.In the end

a joint optimization scheme based on the fairness constraint was introduced to optimize beam vectors of the desired signal

the power allocation for BS’s information signal and AN and the D2D power control.Simulation results show that the system ergodic secrecy rate can be improved 2.7 bit·s

−1

·Hz

−1

more than the schemes based on SVD and zero-forcing at most.

关键词

Keywords

references

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