基于大规模MIMO技术的中继协作物理层安全研究

传统无线通信的安全依靠上层加密,无法保护物理层的安全。为了克服传统无线通信系统加密的不足,采用人工噪声(Artificial Noise)生成和随机预编码器来研究中继协作下大规模多输入多输出(MIMO)下行链路系统的安全传输方法。针对估计的信道状态信息推导出和速率表达式,分析得出用户节点上的保密率。针对基站处的最小均方误差预编码器(MMSE)和迫零(ZF)预编码器,分析对比其性能差距。理论分析和仿真结果表明,该方法可以为大规模MIMO中继系统设计安全的物理层传输策略,且MMSE预编码器比ZF预编码器表现出更好的保密性能。