黄开枝 许耘嘉 丁大钊 戚晓慧 陈亚军



非理想情况下层密集异构蜂窝网的安全性能分析

黄开枝 许耘嘉*丁大钊 戚晓慧 陈亚军

(国家数字交换系统工程技术研究中心 郑州 450002)

密集异构蜂窝网络节点布置的随机性、动态性、复杂性等特点，导致实际场景中该系统的安全性能受非理想信道估计的影响更严重，然而目前对该系统安全性能的研究主要集中于理想场景，缺乏在非理想场景中的研究。针对这一问题，该文从密集异构蜂窝网自身结构及实际部署的特点出发，分析了信道估计存在误差时系统的安全性能。首先基于随机几何对系统建模，推导了非理想情况下层密集异构蜂窝网的安全中断概率；然后分析了部分参数对系统安全性能的影响；最后，通过仿真验证了理论推导的有效性。

密集异构蜂窝；物理层安全；信道估计误差；安全中断概率

1 引言

目前，业界在异构蜂窝网的物理层安全建模分析、传输方案设计等方面取得了一定进展。文献[4]将物理层安全技术引入密集异构蜂窝网，定义了衡量全局网络保密性能的安全指标。文献[5]在多制式接入通信网络模型中分析了系统的物理层安全性能。在此基础上，文献[6-8]利用随机几何工具分别针对异构蜂窝网[6]、传感网[7]、认知蜂窝网[8]等网络结构设计了保障系统安全通信的传输方案。但上述文献中所设计的传输方案都是基于发送端已知完整且准确的信道状态信息CSI(Chanel State Information)。由于密集异构网络中基站分布随机且覆盖范围相互重叠，用户接收到的导频信号极易受到干扰，影响CSI的估计精度；……