無線網(wǎng)絡(luò)信道帶寬調(diào)節(jié)和物理層安全的研究.pdf

1、隨著無線網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,有許多具有挑戰(zhàn)性的問題需要解決。其中,吞吐量和安全性是最關(guān)鍵的兩個問題。具有了高吞吐量,無線網(wǎng)絡(luò)就能節(jié)省寶貴的頻譜資源并能為無線應(yīng)用提供高質(zhì)量的服務(wù)。有了足夠的安全性,無線網(wǎng)絡(luò)就會贏得客戶的信賴。為此,本論文旨在設(shè)計新的機(jī)制來提高無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和保證無線網(wǎng)絡(luò)的安全性。
　　關(guān)于吞吐量的研究,本論文主要集中在無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò),這種網(wǎng)絡(luò)是下一代無線網(wǎng)絡(luò)一個不可缺少的部分。我們首先提出了一種基于正交頻分多址接入

2、原理的信道帶寬調(diào)節(jié)方法來提高無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。然后,在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化框架下分析了該方法,其計算復(fù)雜性被證明是NP-完全的。因此,我們提出了一種貪心算法來獲得次優(yōu)解。基于貪心算法,我們設(shè)計了一種分布式介質(zhì)訪問控制協(xié)議以實現(xiàn)在無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的信道帶寬調(diào)節(jié)。性能測試結(jié)果表明,新提出的協(xié)議極大地提高了無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。
　　本論文中安全性的研究集中在物理層安全,因為物理層安全是通向無線網(wǎng)絡(luò)安全的最終之路。關(guān)于物理層安全,本論文研究了兩個

3、課題。在第一個課題中,我們設(shè)計了在具有長相干時間的無線網(wǎng)絡(luò)中快速生成密鑰的方法。該方法通過虛擬信道的波動克服了時間分集的缺乏。在該方法中,機(jī)會波束成型用來增加密鑰的生成速率,頻率分集用來確保密鑰的安全性隨著密鑰長度的增加而增強(qiáng)。這種新的密鑰生成方法可以很容易地在窄帶和寬帶系統(tǒng)中實現(xiàn)。在第二個課題中,基于安全傳輸容量,我們分析了人工噪聲對大規(guī)模無線網(wǎng)絡(luò)安全性的影響。分析結(jié)果給出了安全傳輸容量和系統(tǒng)參數(shù)之間的關(guān)系。這為我們?nèi)绾瓮ㄟ^設(shè)計系統(tǒng)參