Tác giả :

Effects of imperfect CSIs on decode-and- forward relaying under physical layer security

Ảnh hưởng của CSI không hoàn hảo trên chuyển tiếp decode-and- forward với bảo mật lớp vật lý

 

Pham Ngoc Son

Ho Chi Minh City university of Technology and Education

Received 01/3/2016, Peer reviewed 15/3/2016, Accepted for publication 15/5/2016

ABSTRACT

Previous works on cooperative communication protocols under physical layer security have only considered perfect channel state information (CSI). In practice, fading channel coefficients are estimated imperfectly at receivers. In this paper, I propose and analyze a cooperative communication scheme under physical layer security with imperfect CSI. In this scheme, a source node transmits secure data to a destination node D with a help of a relay node against an eavesdropper node without direct links of source-destination and source-eavesdropper. The secrecy performance of the proposed scheme is presented by the secrecy outage probability in the closed-form expression. Simulation and analysis results demonstrate that the proposed secrecy scheme is more effective when the channel estimation error at the destination node is smaller than that at the eavesdropper node, and when the distance of the wiretapping link increases. In addition, the analysis values of the secrecy outage probability matches well with the simulation results.

Keywords: Physical layer security; imperfect channel state information; decode-and-forward relaying; secrecy outage probability; MMSE estimation method.

TÓM TẮT

Các công việc trước đây trên các giao thức truyền thông hợp tác với bảo mật lớp vật lý chỉ quan tâm thông tin trạng thái kênh hoàn hảo. Trong thực tế, các hệ số kênh pha đinh được dự đoán ở các bộ nhận không hoàn hảo. Trong bài báo này, tôi đề xuất và phân tích một mô hình truyền thông hợp tác quan tâm bảo mật lớp vật lý với thông tin trạng thái kênh không hoàn hảo. Trong mô hình này, một nút nguồn phát dữ liệu bảo mật đến một nút đích với sự giúp đỡ của một nút chuyển tiếp chống lại một nút nghe lén không có kết nối trực tiếp nguồn-đích và nguồn-nghe lén. Hiệu suất bảo mật của mô hình đề xuất được trình bày bằng xác suất lỗi bảo mật trong một biểu thức dạng đóng. Các kết quả mô phỏng và phân tích chứng minh rằng mô hình bảo mật được đề xuất hiệu quả hơn khi lỗi dự đoán kênh ở nút đích nhỏ hơn lỗi dự đoán kênh ở nút nghe lén, và khi khoảng cách của tuyến nghe lén tăng. Hơn nữa, các giá trị phân tích của xác xuất lỗi bảo mật phù hợp tốt với các kết quả mô phỏng.   

Từ khóa: Bảo mật lớp vật lý; thông tin trạng thái kênh không hoàn hảo; chuyển tiếp decode-and-forward; xác suất lỗi bảo mật; phương pháp dự đoán MMSE.
Toàn văn bài báo ( Thầy/cô vui lòng đăng nhập bằng email ...@hcmute.edu.vn để xem)

Góp ý
Họ và tên: *  
Email: *  
Tiêu đề: *  
Mã xác nhận:
 
 
   
  
 
 
   
 *
Copyright © Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật - Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật - TP.HCM  
Địa chỉ: Phòng 601B, 1 Võ Văn Ngân, Quận Thủ Đức, Thành Phố Hồ Chí Minh. 
Điện thoại: 08-3722.1223 (8168)
Email:
tapchikhgdkt@hcmute.edu.vn

                                      
                                

Truy cập tháng: 20,910

Tổng truy cập:230,243