不可信中繼網絡安全傳輸優(yōu)化設計理論與方法

目錄
前言 1
第1章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 相關工作 2
1.2.1 功率分配 3
1.2.2 能量收集 3
1.2.3 波束形成 4
1.2.4 信道狀態(tài)信息的可用性 5
1.2.5 多中繼網絡 5
1.3 不可信中繼網絡 5
1.4 本書概述 7
參考文獻 9
第2章 基于能量效率的單天線不可信中繼網絡中的最優(yōu)功率分配方案 15
2.1 引言 15
2.1.1 研究背景 15
2.1.2 相關工作 16
2.2 單向不可信中繼網絡的最優(yōu)功率分配 18
2.2.1 單向不可信中繼協(xié)作干擾通信模型和能量消耗模型 18
2.2.2 最優(yōu)功率分配方案 20
2.2.3 兩種特殊情況分析 23
2.2.4 仿真結果與分析 25
2.3 雙向不可信中繼網絡的最優(yōu)功率分配方案 31
2.3.1 雙向不可信中繼協(xié)作干擾通信模型 31
2.3.2 最優(yōu)功率分配方案 34
2.3.3 仿真結果與分析 37
參考文獻 43
第3章 具有能量收集功能的不可信中繼網絡中的最優(yōu)功率／能量分配方案 46
3.1 引言 46
3.1.1 研究背景 46
3.1.2 能量收集模式 47
3.1.3 相關工作 49
3.2 具有能量收集不可信中繼網絡中兩用戶協(xié)作功率分配優(yōu)化方案 50
3.2.1 能量收集不可信中繼網絡通信模型I 50
3.2.2 基于安全速率最大化的最優(yōu)功率分配方案 52
3.2.3 仿真結果與分析 54
3.3 具有能量收集不可信中繼網絡中兩用戶獨立能量分割優(yōu)化方案 59
3.3.1 能量收集不可信中繼網絡通信模型II 59
3.3.2 最優(yōu)能量分配優(yōu)化問題建模及分析 62
3.3.3 獲得最大安全速率和最優(yōu)能量分割的迭代算法 64
3.3.4 仿真結果與分析 68
參考文獻 73
第4章 多天線節(jié)點不可信中繼網絡中的安全傳輸方案 75
4.1 引言 75
4.1.1 研究背景 75
4.1.2 相關工作 76
4.2 單向、多天線不可信中繼網絡中波束形成和功率分配的聯(lián)合優(yōu)化方案 78
4.2.1 單向、多天線不可信中繼網絡系統(tǒng)模型和信號模型 78
4.2.2 聯(lián)合優(yōu)化波束形成和最優(yōu)化功率分配 81
4.2.3 一種特殊情況——等功率分配的討論 86
4.2.4 復雜度分析 86
4.2.5 仿真結果與分析 86
4.3 雙向、多天線不可信中繼網絡中波束形成和功率分配的聯(lián)合優(yōu)化方案 93
4.3.1 雙向、多天線不可信中繼網絡系統(tǒng)模型和信號模型 93
4.3.2 優(yōu)化問題定義 98
4.3.3 波束形成 99
4.3.4 最優(yōu)功率分配方案 103
4.3.5 聯(lián)合優(yōu)化的迭代算法 104
4.3.6 仿真結果與分析 105
參考文獻 115
附錄 119
第5章 多天線、多不可信中繼網絡中的中繼選擇方案 121
5.1 引言 121
5.1.1 研究背景 121
5.1.2 相關工作 122
5.2 基于符號分離和波束形成的單向不可信中繼選擇方案 123
5.2.1 系統(tǒng)模型和傳輸模型 123
5.2.2 聯(lián)合符號分離和波束形成的中繼選擇方案 125
5.2.3 仿真結果與分析 128
5.3 雙向、多天線、多不可信中繼網絡的中繼選擇方案 131
5.3.1 系統(tǒng)模型和傳輸模型 131
5.3.2 安全速率分析 135
5.3.3 安全中繼選擇方案 137
5.3.4 安全中斷概率 139
5.3.5 仿真結果與分析 142
參考文猷 147
第6章 非理想信道狀態(tài)信息下穩(wěn)健最優(yōu)功率分配方案 150
6.1 引言 150
6.1.1 研究背景 150
6.1.2 相關工作 151
6.2 系統(tǒng)模型 152
6.3 信道估計誤差有界條件下優(yōu)化設計 156
6.3.1 最優(yōu)功率分配方案和可達安全速率分析 156
6.3.2 遍歷安全速率和最優(yōu)功率分配方案 157
6.3.3 仿真結果與分析 159
6.4 信道估計誤差服從高斯分布下優(yōu)化設計 165
6.4.1 最優(yōu)功率分配方案 165
6.4.2 遍歷安全速率分析 166
6.4.3 仿真結果與分析 168
參考文獻 176