中继协作异构网用户对级联方案及安全概率分析

来源：信号处理杂志 2018年第6期北京时间：

作者：纪珊珊, 贾向东, 徐文娟, 周猛

摘要：文章提出了一种基于中继协作的多层异构网(heterogeneous networks,HetNets)模型,其由不同类型的中继和在中继协助下通信的用户对构成,这些网络元素均建模为独立的泊松点过程(Poisson point process, PPP)。不同于传统的单跳网络,该网络中用户对的级联由两跳链路决定,为此,文章面向该网络首先提出了最大最小用户对级联(maximum-minimum user-pair association,MM-UPA)方案。同时,为了克服MMUPA准则的瓶颈效应,文章又提出了联合考虑两跳链路质量的最大和谐均值用户对级联(maximum harmonic mean user-pair association,MHM-UPA)方案。其次,借助于随机几何和PPP方法,分别得到了MM-UPA和MHM-UPA方案的用户对级联概率。最后,作为所提方案的应用,研究了网络物理层安全性能,获得了网络平均安全概率。研究结果表明,两种方案均联合考虑了信源-中继和中继-信宿两跳链路的性能,优于基于单跳的用户级联方案,适用于中继协作的多层HetNets。

关键词：第五代移动通信, 异构网, 中继, 用户对级联准则, 物理层安全