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《基于冗余中继的协作通信网络安全传输》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第11卷第5期信息工程大学学报Vol11No52010年10月JournalofInformationEngineeringUniversityOct2010基于冗余中继的协作通信网络安全传输12111钟州,张立,杨梅樾,金梁,黄开枝(1.信息工程大学信息工程学院,河南郑州450002;2.河南信息工程学校,河南郑州450011)摘要:空间位置的不同是无线通信中区分不同用户的最重要特征,针对多点协作通信网络提出一种利用随机选择冗余中继转发信号的无线信道加密方法。该方法在中继节点空间位置固定的情况下,随机选取中继节点以
2、达到信道加密的目的;同时通过调整中继节点发送信号的相位,使得发送信号的能量在合法用户处聚集。仿真结果表明,该无线信道加密方法在保证合法用户正常接收信号的情况下,大大降低了被非法用户截获的概率。关键词:物理层加密;冗余中继;低截获概率中图分类号:TN918.91文献标识码:A文章编号:1671-0673(2010)05-0524-04SecureWirelessTransmissioninCooperativeWirelessNetworksUsingRelayRedundancy12111ZHONGZhou,ZHANGLi,
3、YANGMe-iyue,JINLiang,HUANGKa-izhi(1.InstituteofInformationEngineering,InformationEngineeringUniversity,Zhengzhou450002,China;2.HenanInformationEngineeringCollege,Zhengzhou450011,China)Abstract:Spatiallocationisthemostimportantfeaturefordistinguishingdifferentusersinw
4、irelesssystems.Anewmethodusingredundantrelaysforsecuretransmissionincooperativewirelessne-tworkisproposedinthispaper.Thismethodrandomlyselectstheredundantrelayingsignalsinradiochannelforencryptionwhenthespatiallocationofrelaynodesisfixed.Thetransmittedsignalsarealsoc
5、oncentratedonthetargetreceiverbyadjustingthesignalphasesoftherelaynodes.Simulationresultsshowthattheproposedmethodsecureswirelesstransmissionfortheauthorizedreceiverandreducestheprobabilityofinterception.Keywords:PHY-layerencryption;relayredundancy;lowprobabilityofin
6、terception无线通信技术的日新月异使得无线网络的发展突飞猛进,未来的无线网络将是一个支持更多节点和具有更大覆盖范围的分布式网络。协作通信作为分布式网络中的关键技术能够通过多用户之间共享天线和其它网络资源的形式构造虚拟多天线阵列,并通过分布式处理产生协作来获得一定的空间分集增[1]益,极具理论研究价值。由于无线链路的开放性,无线通信的安全问题显得非常重要,尤其是协作通信网络中大量中继节点的存在使得发送的信息极易被第三方非法用户截获。传统的有线通信利用数据加密等方法来保障通信安全,但是实现密钥在无线信道中的安全传输仍
7、然很困难,因此并没有从根本上解决无线链路开放性导致的安全问题。一种新的思路是利用无线信道的空域特性进行加密传输以满足对窃听端低截获概率(LPI)的[2]要求。这是一种利用无线通信的本质特点解决安全传输问题的方法,具有全新的理论意义。[3][4][5]目前无线通信系统借助物理层加密主要有利用波束成形技术、扩频加扰和基于传输信道特征3种方法。然而,以上方法均是针对点对点的通信模型,对于分布式的多节点协作通信网络尚无有效的方收稿日期:2010-05-27作者简介:钟州(1982-),男,助教,硕士,主要研究方向为无线通信,E
8、-mai:lzhongzhoundsc@gmai.lcom。第5期钟州等:基于冗余中继的协作通信网络安全传输525法。文献[2]提出一种利用无线阵列冗余进行物理层加密的方法,该方法通过随机选取各阵元的发射功率加权系数,使发送信号经过无线信道后在合法的用户端
