空天地通信网络的物理层安全系统模型与关键技术

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2018129

电信科学 ›› 2018, Vol. 34 ›› Issue (3): 23-31.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2018129

空天地通信网络的物理层安全系统模型与关键技术

韩帅,台祥雪,孟维晓

哈尔滨工业大学，黑龙江哈尔滨 150001

修回日期:2018-03-12 出版日期:2018-03-01 发布日期:2018-04-02
作者简介:韩帅（1981-），男，博士，哈尔滨工业大学副教授、博士生导师，主要研究方向为卫星通信、宽带无线通信、无线通信与导航对抗、室内定位。|台祥雪（1993-），女，哈尔滨工业大学硕士生，主要研究方向为卫星通信与物理层安全。|孟维晓（1968-），男，博士，哈尔滨工业大学电子与信息工程学院副院长、长聘教授、博士生导师。主持完成科研工作30余项，包括3项国家“863”计划、5项国家自然科学基金和4项国家重大科技专项，获得省部级科技成果奖10项，授权国家发明专利60余项。2005年获得优秀黑龙江省留学人员报国奖，2008年入选教育部新世纪优秀人才支持计划，2014年当选哈尔滨市优秀学科带头人。兼任中国电子学会会士、黑龙江省电子学会常务理事、中国电子学会信号处理分会委员、IEEE 通信学会哈尔滨分会主席、《IEEE Communication Magazine》等多个国际权威杂志的编委。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61771169)

Physical layer security for the air-space-ground communication networks

Shuai HAN,Xiangxue TAI,Weixiao MENG

Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China

Revised:2018-03-12 Online:2018-03-01 Published:2018-04-02
Supported by:
The National Natural Science Foundation of China(61771169)

摘要/Abstract

摘要：

空天地通信网络作为无线通信的典型应用，因其固有的广播性质和广泛的覆盖区域，面临严重的无线通信安全问题。尤其在军用卫星通信方面，安全通信保障要求更是至关重要，如何实现通信的安全是一个必须要面对的问题。提出了空天地通信网络物理层安全通信的模型——协作—直连混合星地物理层安全通信系统模型。在该模型的基础上，通过研究中继选择问题、卫星和中继的功率分配问题等进一步提升系统的安全性能，并且以此提出了一个整体的适应空天地通信网络的保密性增强方案，旨在为未来的空天地物理层安全提出一套技术理论框架。

关键词: 空天地通信网络, 物理层安全, 中继选择, 功率分配

Abstract:

As a typical application of wireless communications,the air-space-ground communications networks are facing serious wireless communications security issues due to its inherent broadcast nature and wide coverage.Especially in the field of military satellite communications,the requirement of secure communications security is even more crucial.How to realize the security of communications is a problem must be faced.A model for physical layer security communication in air-space-ground communication network was proposed which was a cooperative layer-direct connect mixed-to-ground physical layer secure communication model.Based on this model,the security of the system was further improved by studying the relay selection problem and the power distribution problem of satellite and relay,and an overall scheme to enhance the confidentiality of the communication network was also proposed.

Key words: air-space-ground communication network, physical layer security, relay selection, power allocation

中图分类号:

TP393

韩帅,台祥雪,孟维晓. 空天地通信网络的物理层安全系统模型与关键技术[J]. 电信科学, 2018, 34(3): 23-31.

Shuai HAN,Xiangxue TAI,Weixiao MENG. Physical layer security for the air-space-ground communication networks[J]. Telecommunications Science, 2018, 34(3): 23-31.

图/表 4

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