物理层安全意义下无线供电双向信道的功率分配文献综述

 2023-09-11 10:09

文献综述

本课题的现状及发展趋势:

随着无线通信技术的飞速发展,人们对频谱资源的需求不断增多,对无处不在的高数据速率业务的需求也逐渐增加,同时对于能量方面也是提出来了节能减排的要求。因此,如何提高能量和频谱效率对于现在及将来的无线通信就显得尤为重要。

现行的无线通信系统安全机制主要移植于有线系统。传统无线通信系统中的信息安全技术主要集中于网络层及某以上各层并在研究中假设物理层已提供了通畅且无差错传输。无线通信系统中的物理层安全研究尚未引起足够的重视。

另一方面,无线通信系统的物理层传输技术正在经历快速而持续的发展,在2000 年,香港中文大学的Rudolf Ahlswede首次提出了网络编码( NC)的概念,并从理论上证明了如果中间节点对传输的信息并非局限于存储转发,而是按照合适的方式进行编码,则该系统能够实现理论上的最大传输率。之后,为了解决分布式网络环境中的编码问题,Tracey Ho提出随机网络编码,即随机选取系数进行编码;Koetter Ralf等人提出了可用代数理论来解决网络编码的系数问题。张立健等人考虑在信道状态信息的二阶统计特性,即协方差不理想时,提出一种发射端辅助人工噪声方法。这一方法在提高保密性能方面更具鲁棒性,但需权衡窃听方数量和信道质量进行噪声功率分配,发端功耗和应用复杂度较高。卫红权等人提出了一种适用于频率选择性衰落的物理层安全技术,通过在发射端设计预处理参数对信道进行扰动,并调节扰动阈值、平衡系统的实用性和安全性,可用性强,不足之处则是预处理参数的获取增大了应用复杂度。在不同的时间引领了无线通信技术的热潮。并极大的丰富了无线通信的物理层资源。

如今的双向信道的功率分配更是如今研究的趋势。让物理层的安全性得到了进一步的提高。

本课题的价值:

近年来,无线通信技术得到了飞速发展和广泛应用,人们对频谱资源的需求不断增加,但实际上可用的频谱资源正变得越来越稀缺。为了解决频谱资源不足的问题,认知无线电技术得到了人们的高度重视与关注。

所以无线物理层安全作为一种保障无线通信安全、实现理论安全的新方法,已成为信息安全领域的研究热点。利用信道的衰落特性,或人为发送的干扰信号等,使得主信道的性能优于窃听信道,从而实现保密通信。在此基础上再进行相应的选择、计算与优化。求出最佳的功率分配比。使物理层的安全性得到进一步的提升。

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