电子学报 ›› 2017, Vol. 45 ›› Issue (6): 1443-1448.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2017.06.023

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基于链路间干扰辅助的中继D2D系统安全通信方法

朱宸, 黄开枝, 康小磊, 钟州   

  1. 国家数字交换系统工程技术研究中心, 河南郑州 450002
  • 收稿日期:2015-09-23 修回日期:2016-11-12 出版日期:2017-06-25 发布日期:2017-06-25
  • 作者简介:朱宸 男,1990年12月生,河南南召人,国家数字交换系统工程技术研究中心博士生,研究方向为无线通信网络与物理层安全.E-mail:zhuchen007X@outlook.com;黄开枝 女,1973年9月生,安徽滁州人,国家数字交换系统工程技术研究中心教授,博士生导师,研究方向为无线通信网络与物理层安全.E-mail:huangkaizhi@tsinghua.org.cn;康小磊 男,1986年12月生,陕西咸阳人,术研究中心博士生,研究方向为无线通信网络与物理层安全.E-mail:yiranniao001@163.com;钟州 男,1982年10月生,河南郑州人,国家数字交换系统工程技术研究中心讲师,博士,研究方向为无线通信网络与物理层安全.
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.61379006);国家863计划项目(No.2015AA01A708);中国博士后科学基金资助项目(No.2016M592990)

Jamming Based Secure Relay-Aided D2D Transmission Method

ZHU Chen, HUANG Kai-zhi, KANG Xiao-lei, ZHONG Zhou   

  1. China National Digital Switching System Engineering & Technological R&D Center, Zhengzhou, Henan 450002, China
  • Received:2015-09-23 Revised:2016-11-12 Online:2017-06-25 Published:2017-06-25

摘要:

在包含中继节点的D2D(Device-to-Device)系统中,针对蜂窝链路与D2D链路同时受窃听的问题,提出一种基于链路间干扰辅助的中继D2D系统安全通信方法.首先,确定蜂窝链路与D2D链路上下行发送模式;然后,在基站与中继节点的发送信号中添加人工噪声,协作干扰窃听者;最后,对基站功率分配与D2D功率控制进行了优化,以实现不同类型链路间干扰辅助保障系统安全.仿真结果表明,所提出的安全通信方法在保密速率方面比SVD(Singular Value Decomposition)与ZF(Zero-Forcing)预编码方法提高了1.5bit/s/Hz.

关键词: D2D通信, 窃听者, 人工噪声, 保密速率

Abstract:

To cope with eavesdropping in both the cellular link and the D2D(Device-to-Device) link of relay-aided D2D system,this paper proposes a jamming based secure transmission method.Firstly,the transmission procedures of both the cellular link and the D2D link are modeled.Secondly,an artificial noise (AN) is added into the signal of the base station (BS) and the relay to interfere the eavesdropper.Finally,a joint optimization scheme for the power allocation of BS and the power control of D2D is introduced to maximize the system secrecy rate.Simulation results show that the system ergodic secrecy rate is increased by 1.5bit/s/Hz,which is great improvement compared with the scheme based on SVD and ZF.

Key words: D2D, secure transmission method, artificial noise, secrecy rate

中图分类号: