基于协作干扰的大规模无线网络自主物理层安全传输机制研究

基本信息
批准号:61362009
项目类别:地区科学基金项目
资助金额:43.00
负责人:李安
学科分类:
依托单位:南昌大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杨鼎成,王玉皞,张莉,许毅珠,虞江南,熊信敏,孙宇
关键词:
功率分配协作干扰保密容量安全通信无线物理层安全
结项摘要

Aiming at the characteristics of large wireless network with multi-user, multi-hop and inter-signal interference and the inherent features of wireless channels such as randomness and reciprocity, this project starts with the construction of cognitive cooperative group based on the apriori network topology, and focuses on establishing the cognitive physical-layer secure transmission approaches for multi-user, multi-hop interference channel in large wireless network. By introducing the interference temperature model in cognitive radio and artificial noise, we proposed a cooperative jamming scheme minimizing the transmission power under the interference temperature constraint for two-way communication, then combining with the optimal cooperative nodes set using price mechanism, a joint distributed beamforming and cooperative jamming physical layer security scheme is put forward for multi-user interference channel. Finally we exploited a joint distributed spanning tree and encoding cooperative jamming strategy to solve the multi-hop physical layer security problem. The contribution of this project lies in the improvement of security and efficiency in large-scale wireless networks without traditional encryption technology. Furthermore, this project is beneficial to promote not only the development of physical layer security but also the practical application in the large-scale networks for ecological environment monitoring, ubiquitous access and science observation.

本项目围绕着大规模无线网络节点分布不均、多用户、多跳、信号间干扰等网络特点,利用无线信道内在的随机性和互易性等特性,从认知协作体的构建入手,旨在建立面向多用户、多跳干扰信道下自主物理层安全传输机制。申请者提出引入认知无线电的干扰温度模型和人工噪声,建立干扰温度约束条件下最小化系统传输功率的两用户双向通信的协作干扰传输策略,再扩展到多用户干扰信道,基于价格机制选择最优协作节点集,提出联合多波束形成和协作干扰的物理层安全机制;最后采用分布式生成树联合编码协作干扰的策略解决多跳物理层安全传输。该研究不依赖传统密钥技术,能提高大规模无线网络信息传输的安全性和效率,促进和推动物理层安全传输的发展与在面向生态环境监测、泛在接入服务、科学观测等大规模无线网络的实用化进程。

项目摘要

本项目围绕大规模无线网络节点分布不均、多用户、多跳、信号间干扰等网络特点,利用无线信道内在的随机性和互易性等特性,从认知协作体的构建入手,建立了面向多用户、多跳干扰信道下自主物理层安全传输机制。引入认知无线电的干扰温度模型和人工噪声,建立了干扰温度约束条件下最小化系统传输功率的两用户双向通信的协作干扰传输策略,并扩展到多用户干扰信道,基于价格机制选择最优协作节点集,提出了联合多波束形成和协作干扰的物理层安全机制;最后采用分布式生成树联合编码协作干扰的策略解决了多跳物理层安全传输。该研究不依赖传统密钥技术,能提高大规模无线网络信息传输的安全性和效率,促进和推动物理层安全传输的发展与在面向生态环境监测、泛在接入服务、科学观测等大规模无线网络的实用化进程。相关研究成果已被国内外学术期刊发表或录用共计11篇,3篇在投,申请国家发明专利2项(授权1项)。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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