La formación de haces segura asistida por AN en redes inalámbricas heterogéneas MIMO SWIPT habilitadas para la división de energía
Autores: Ge, Weili; Zhu, Zhengyu; Hao, Wanming; Wang, Yi; Wang, Zhongyong; Wu, Qiong; Chu, Zheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
La formación de haces segura asistida por AN en redes inalámbricas heterogéneas MIMO SWIPT habilitadas para la división de energía
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Seguridad de la capa física
Red de sensores inalámbricos heterogénea de dos niveles
Transferencia simultánea de información y energía inalámbrica
Canales de escucha telefónica
Transmisión de ruido artificial
Problema de optimización conjunto
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo, investigamos la seguridad en la capa física en una red de sensores inalámbricos heterogénea de dos niveles (HWSN) que depende del enfoque de transferencia simultánea de información y energía inalámbrica (SWIPT) para canales de escucha múltiple de múltiples entradas y múltiples salidas con transmisión de ruido artificial (AN), donde un marco de sistema más general de HWSN solo incluye una macrocelda y una femtocelda. Con el fin de implementar mejoras en la seguridad y comunicaciones verdes, se modela el problema de optimización conjunto del vector de formación segura en la macrocelda y la femtocelda, el vector AN y la relación de división de potencia para maximizar la capacidad de secreto mínima de los nodos de sensor de macrocelda escuchados (M-SNs) mientras se considera la equidad entre múltiples M-SNs. Para reducir la pérdida de rendimiento de la relajación de rango de la técnica SDR al resolver el programa max-min no convexo, aplicamos la técnica de aproximación convexa sucesiva (SCA), la expansión de series de Taylor de primer orden y el enfoque de aproximación convexa paramétrica secuencial (SPCA) para transformar el programa max-min en un problema de programación de cono de segundo orden (SOCP) para iterar hacia una solución casi óptima. Además, proponemos un algoritmo iterativo novedoso basado en SCA-SPCA cuya propiedad de convergencia está demostrada. La simulación muestra que nuestro método basado en SCA-SPCA supera a los métodos convencionales.
Descripción
En este trabajo, investigamos la seguridad en la capa física en una red de sensores inalámbricos heterogénea de dos niveles (HWSN) que depende del enfoque de transferencia simultánea de información y energía inalámbrica (SWIPT) para canales de escucha múltiple de múltiples entradas y múltiples salidas con transmisión de ruido artificial (AN), donde un marco de sistema más general de HWSN solo incluye una macrocelda y una femtocelda. Con el fin de implementar mejoras en la seguridad y comunicaciones verdes, se modela el problema de optimización conjunto del vector de formación segura en la macrocelda y la femtocelda, el vector AN y la relación de división de potencia para maximizar la capacidad de secreto mínima de los nodos de sensor de macrocelda escuchados (M-SNs) mientras se considera la equidad entre múltiples M-SNs. Para reducir la pérdida de rendimiento de la relajación de rango de la técnica SDR al resolver el programa max-min no convexo, aplicamos la técnica de aproximación convexa sucesiva (SCA), la expansión de series de Taylor de primer orden y el enfoque de aproximación convexa paramétrica secuencial (SPCA) para transformar el programa max-min en un problema de programación de cono de segundo orden (SOCP) para iterar hacia una solución casi óptima. Además, proponemos un algoritmo iterativo novedoso basado en SCA-SPCA cuya propiedad de convergencia está demostrada. La simulación muestra que nuestro método basado en SCA-SPCA supera a los métodos convencionales.