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单发多收无线窃听信道中的自适应保密速率传输方案
【作者】 钟艺玲 穆鹏程 西安交通大学智能网络与网络安全教育部重点实验室 西安710049 西安交通大学电子与信息工程学院 西安710049
【关键词】 无线通信 物理层安全 窃听信道 中断概率 保密速率 吞吐量
【摘要】针对无线通信中基于保密中断的物理层安全问题,提出了一种单发多收（SIMO）窃听信道下使用保密中断概率约束的自适应保密速率方案。利用信道估计与信道的衰落特性分别获得发射端到合法接收端信道（主信道）的信道状态信息（CSI）与发射端到窃听者信道（窃听信道）的统计CSI。在发射端已知主信道CSI而未知窃听信道CSI的情况下,根据主信道CSI和窃听信道CSI的概率密度函数对保密传输速率进行自适应调整,并根据保密中断的定义确定发射门限,然后在满足保密中断概率约束的条件下实现保密吞吐量的最大化。在准静态瑞利衰减信道条件下进行了仿真验证,结果表明：与以往的SISO系统方法相比,在保密中断概率低于0.1、合法接收端天线数不少于窃听端时,系统的保密吞吐量可提高1倍以上;即使合法接收端的天线数少于窃听端,只要合法接收端的天线数足够多,SIMO系统的保密吞吐量仍能优于SISO系统。
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