【技术实现步骤摘要】
一种基于MF协议的无线中继网络的物理层安全连接方法
[0001]本专利技术涉及信息安全
,更具体的是,本专利技术涉及一种基于
MF
协议的无线中继网络的物理层安全连接方法
。
技术介绍
[0002]无线中继协作网络作为无线网络的延伸,中继节点能够提高源节点与目的节点的连接范围,但多一步的信息传输也带来了信息安全问题
。
基于香农信息论的物理层安全技术可以依靠无线信道的唯一性
、
短时互易性等特征,实现信息的安全传输,并且在传输过程中不涉及信息译码的复杂度
。
[0003]传统的中继转发协议主要有放大转发
(AF)、
直接传输
(DT)、
译码转发
(DF)、
协同干扰
(CJ)
,但这些中继转发协议都存在较大的安全弊端,不利于信息的安全传输
。
[0004]在现有技术中,有研究人员提出了修改转发协议
(MF)
,可以有效增强中继协作通信的安全性能,并推导 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种基于
MF
协议的无线中继网络的物理层安全连接方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一
、
采用泊松点过程,结合散粒噪声过程对无线中继协作网络中的中继节点和窃听节点建模,获得中继节点或目的节点的接收功率和窃听节点获得的信号功率;其中,所述中继节点或目的节点接收到的信号功率为:式中,
P
x
为节点
x∈(s,r)
处的发送功率,
s
为源节点坐标,
r
为中继节点坐标,
x∈(s,r)
为以源节点为中心且半径为
r
的圆形中继节点选择区域,
|h
xy
|
为节点
x∈(s,r)
和节点
y∈(r,d)
之间的瑞利衰落信道,
d
为目的节点坐标,
l
xy
为节点
x∈(s,r)
和节点
y∈(r,d)
之间的距离,
α
为大尺度路径损耗因子;所述窃听节点获得的信号功率为:式中,为散粒噪声过程;步骤二
、
确定中继节点选择区域,并在所述中继节点选择区域中按照最优中继选择策略确定最优中继节点;步骤三
、
所述最优中继节点采用
MF
协议,目的节点采用
MRC
合并接受来自源节点和中继节点的信息,安全中断概率的表达式为:式中,
P
MRC
为协作中继系统的安全中断概率,
f(
·
)
为概率密度函数,
F(
·
)
为累积分布函数,
β2为源节点与目的节点之间通过中继节点协助的两跳系统安全连接门限值
。2.
如权利要求1所述的基于
MF
协议的无线中继网络的物理层安全连接方法,其特征在于,所述确定中继节点选择区域具体包括:步骤
1、
限定源节点与目的节点之间的距离
R0>R
*
(
τ
)
,距离限值满足:式中,
τ
为安全中断概率,
θ
sd
为第一信干比,
β1为源节点与目的节点链路的安全连接门限值,
c
为第一中间函数,
λ
e
为窃听节点集合的密度,
δ
为中间参数;步骤
2、
确定能够安全接收源节点广播信息的中继节点集合为其中,
θ
sr
为第二信干比,是中继节点的泊松点过程
Φ
r
的稀疏表示;步骤
3、
确定中继节点转发的安全中断概率为:
P
out
=
(1
‑
ε
SR
)
ε
RD
+
ε
SR
=1‑
(1
‑
ε
SR
)(1
‑
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