蜂窝系统中机会D2D接入的安全传输方案

• Published in: 通信学报 Vol. 39; no. 1; pp. 126 - 136
• Main Authors: 陈亚军, 季新生, 黄开枝, 杨静, 易鸣
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 东南大学移动通信重点实验室,江苏南京211189 25.01.2018; 国家数字交换系统工程技术研究中心,河南郑州,450002%国家数字交换系统工程技术研究中心,河南郑州450002; 移动互联网安全技术国家工程实验室,北京100876
• Subjects: connection outage probability; 安全中断概率; 泊松点过程; D2D communication; Poisson point process; secrecy outage probability; 联合搜索方法; D2D通信; joint search method; 连通中断概率
• ISSN: 1000-436X
• DOI: 10.11959/j.issn.1000-436x.2018016

TN92; 由于终端资源受限,蜂窝上行链路传输的安全性难以保证.考虑到D2D (device-to-device)蜂窝系统中同频干扰能够带来安全增益,提出一种机会D2D接入的安全传输方案.该方案分别利用无线信道的方向性和增益刻画复用资源的D2D用户对蜂窝用户和其他D2D用户的干扰大小,为保证两者通信的可靠性,首先,选择满足干扰受限条件的D2D用户接入网络进行通信,而接入网络的D2D用户可看作蜂窝用户的友好干扰者为其带来安全增益.其次,采用泊松点过程(PPP,Poisson point process)对系统中的各节点进行建模,分别利用安全中断概率(SOP,secrecy outage probability)和连通中断概率(COP,connection outage probability)表征蜂窝用户通信的安全性和D2D用户通信的可靠性,并分析了干扰门限对两者通信性能的影响.然后,在保证蜂窝用户SOP性能需求的前提下,提出一种在满足蜂窝用户安全性的条件下,最小化D2D用户COP的优化模型,并利用联合搜索方法得到最佳干扰门限值.最后,仿真证明了所提方案的有效性.