基于用户配合的全双工蜂窝系统保密传输方案
Full duplex secret transmission scheme based on user cooperation
- 通信学报 2017年38卷第1期 页码：76-82
- 作者机构：
国家数字交换系统工程技术研究中心，河南 郑州 450002
- 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。" ]
[ "夏路（1989-），男，安徽庐江人，国家数字交换系统工程技术研究中心助理研究员，主要研究方向为无线移动通信。" ]
[ "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);国家自然科学基金创新群体基金资助项目(61521003);国家高技术研究发展计划（“863”计划）基金资助项目(2014AA01A704)
DOI：10.11959/j.issn.1000-436x.2017009
中图分类号： TN925-
网络首发：2017-01，
纸质出版：2017-01-25
- 稿件说明：
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康小磊, 季新生, 夏路, 等. 基于用户配合的全双工蜂窝系统保密传输方案[J]. 通信学报, 2017,38(1):76-82.
Xiao-lei KANG, Xin-sheng JI, Lu XIA, et al. Full duplex secret transmission scheme based on user cooperation[J]. Journal on Communications, 2017, 38(1): 76-82.
康小磊, 季新生, 夏路, 等. 基于用户配合的全双工蜂窝系统保密传输方案[J]. 通信学报, 2017,38(1):76-82. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2017009.
Xiao-lei KANG, Xin-sheng JI, Lu XIA, et al. Full duplex secret transmission scheme based on user cooperation[J]. Journal on Communications, 2017, 38(1): 76-82. DOI： 10.11959/j.issn.1000-436x.2017009.
摘要
全双工人工噪声机制在干扰功率持续增加时性能提升受限，并且损失了双工增益。针对上述2个问题，提出一种基于用户配合的全双工蜂窝系统保密传输方案，半双工的用户上行发送的同时，与其配合的用户可以进行下行发送。蜂窝基站使用全双工技术实现配合用户的干扰消除，并且采用部分功率发送人工噪声干扰窃听者。在此基础上以最大化系统保密速率为目标，设计下行用户期望信号矢量与人工噪声波束矢量；并且利用一维线性搜索获得最优功率配比。仿真结果表明，参考RS-ref方法和HD方法，所提方法能获得的系统保密速率呈线性增长，并且能够获得全双工增益。
Abstract
Full-duplex artificial noise scheme can achieve a limited improvement while the interference power keeps increasing and the full-duplex gain is null.To solve these two problems
a full-duplex secure transmission scheme based on user cooperation was proposed
in which the full-duplex receiver used partial power to send artificial noise
and transmitted the downlink signal by the remaining power to the user who shared the same frequency.In order to maximize the system secrecy rate
the beam vector of the desired signal and the artificial noise were designed.Besides
the optimal power allocation factor was obtained by one-dimensional search simply.Simulation results show that compared with the RS-ref and HD methods
the proposed method can achieve an approximate linear growth in high power and can obtain the full-duplex gain.
关键词
Keywords
references
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