1.协作通信系统中基于混合转发和机会中继的安全增强策略,其特征在于,通信系统模型包括:发送节点S、目的接收节点D、窃听节点E以及K个中继节点Rk,k=1,2,…,K,对于每一次数据的传输,在第一个时隙,发送节点S将数据以广播的形式发送给中继节点;第二个时隙,选择K个中继节点中的一个作为转发节点,将在第一个时隙内收到的数据转发给目的节点D,同时被窃听节点E窃听;
其中,在第二个时隙内,所有中继节点根据发送节点S与其之间的信道质量判断其自身的译码能力,以此能够将所有中继节点分为AF中继节点和DF中继节点两类,具体判断准则如下:
1)如果中继节点Rk选择DF模式转发;
2)如果中继节点Rk选择AF模式转发;
其中,γsk是发送节点S与中继节点Rk之间的瞬时信噪比,Rth是给定的数据发送速率门限值,对数前的系数表示一次通信过程的时间分为两个时隙;
中继节点工作模式判断准则如下:
如果发送节点S与中继节点Rk之间的信道质量满足第一个判断条件,则当中继节点Rk被选中时会使用DF方式进行转发,此时系统的瞬时可达私密速率为:
否则,当中继节点Rk被选中时将以AF的方式参与到后续的协作中,对应的系统瞬时可达私密速率表示为:
其中,γkd是中继节点Rk与目的节点D之间的瞬时信噪比,γke是中继节点Rk与窃听节点E之间的瞬时信噪比,函数f(·)为:
当中继节点Rk被选中作为转发节点时,系统的瞬时可达私密速率为:
其中,是目的节点D处的接收信噪比,是窃听节点E处的接收信噪比,和的具体表达式如下:
为了使通信系统的瞬时可达私密速率最大化,选择使Rs(k)取最大值的那个中继进行协作转发,由此可得中继选择准则为:
其中,k*为所选中继的索引值。