安全中繼系統(tǒng)中能效和資源分配的研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，基于香農(nóng)理論的物理層保密得到廣泛關(guān)注，需要合理進(jìn)行資源分配以保證信息通信安全情況下提高鏈路傳輸速率。目前大多資源分配算法傾向于提升系統(tǒng)容量，少數(shù)文獻(xiàn)致力于系統(tǒng)能效的研究。因此，論文以安全中繼系統(tǒng)為研究載體，結(jié)合OFDMA(OrthogonalFrequency Division MultipleAccess)技術(shù)和能量收集技術(shù)，對資源合理且高效分配，在保證安全通信基礎(chǔ)上最大化系統(tǒng)的能效。主要內(nèi)容如下：
　　

2、首先，針對多用戶安全 OFDMA中繼系統(tǒng)，提出一種關(guān)于能效問題的高效資源分配算法。為了保證信息的安全傳輸，基站將分配不同的優(yōu)先級給不同的用戶。該算法的主要優(yōu)化目標(biāo)是在保障信息安全通信的同時最大化系統(tǒng)的整體能效，提出了聯(lián)合子載波配對、保密數(shù)據(jù)速率和功率分配的優(yōu)化問題，最終應(yīng)用對偶分解和KKT條件求解優(yōu)化問題從而得到能效最大情況下的子載波配對方案、功率分配方案和保密數(shù)據(jù)速率。
　　其次，針對多用戶多中繼安全系統(tǒng)，擴(kuò)展應(yīng)用范疇研究中繼能

3、量收集技術(shù)從而延長能量受限的中繼設(shè)備的壽命。在竊聽用戶存在情況下，中繼采用基于時間-轉(zhuǎn)換中繼(TSR)協(xié)議進(jìn)行能量收集，提出聯(lián)合功率分配和時間因子的優(yōu)化問題，保證信息安全傳輸且滿足各用戶對信息服務(wù)質(zhì)量要求的同時，最大化系統(tǒng)能效。
　　最后，隨著天線技術(shù)和信號處理的發(fā)展，本文更進(jìn)一步使中繼節(jié)點(diǎn)采用全雙工模式進(jìn)行信息的收發(fā)，這不僅能克服半雙工模式造成的頻譜效率的損失并且可以顯著提高系統(tǒng)的吞吐量，最終使得系統(tǒng)在達(dá)到保密數(shù)據(jù)速率要求情況下