基于节点间协作的无线通信物理层安全传输技术研究

项目名称： 基于节点间协作的无线通信物理层安全传输技术研究

项目编号： No.61201158

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 电子学与信息系统

项目作者： 王升辉

作者单位： 北京交通大学

项目金额： 22万元

中文摘要： 在无线通信物理层安全研究中，目前大部分研究集中在基于信息论安全原理中第一类窃听模型下的秘密容量分析、基于无线信道特性的物理层安全传输技术方面。本课题从无线网络中的协作中继技术出发，综合考虑节点的"窃听"与"协作"行为，利用博弈论在分析节点行为基础上，研究节点行为对保密速率及整个网络的性能影响，给出不同约束条件下的协作中继网络的秘密容量表达式或可达速率域上界，进而利用凸优化、协作通信等理论和技术给出面向实际网络场景的多节点协作物理层安全传输方法。课题所涉及的关键技术包括协作中继窃听信道的秘密容量计算、基于博弈论的节点行为分析、协作MIMO预编码技术、基于博弈论的的协作安全传输技术等。本研究对于探索新的无线网络安全技术，解决日趋复杂的无线网络的安全问题具有重要的理论意义和实用价值。

中文关键词： 协作通信；物理层安全；窃听信道；；

英文摘要： Most of the traditional studies of physical layer security techniques in wireless communication focused on the secret capacity analysis based on the first category wiretap model in the principle of information theory. Some secure transmission strategies which use characteristics of wireless channel were also proposed. Being different from traditional studies, our research uses game theory in analysis of node behavior characterizing by "wiretap" and "collaboration" in order to evaluate its impact of entire network performance, and thus by using of convex optimization theory and network coding technology, a practical multi-node collaboration mechanism for physical layer secure transmission is propose. The key technologies involves the calculation of cooperative relay channel, behavior analysis of nodes based on game theory, collaborative MIMO pre-coding techniques, and collaborative security transmission technology of the relay channel. This study to explore the new wireless network security technology to solve the increasingly security issues of wireless networks has important theoretical significance and practical value.

英文关键词： cooperative communication；physical layer security；wire-tap channel；；