1 新疆大学 信息科学与工程学院, 乌鲁木齐 830046
2 中国移动通信有限公司研究院, 北京 100053
3 鲁东大学 信息与电气工程学院, 山东 烟台 264025
为改善可见光链路的保密传输表现, 在分析静态、动态光波束配置下的链路保密容量的基础上, 提出了基于动态垂直非朗伯光波束选择的可见光通信物理层安全表现增强方法, 即根据不同的发射器、保密用户及窃听者位置关系动态地选择垂直候选光波束。量化结果显示: 在典型室内环境下, 相比传统静态朗伯光波束配置, 基于动态垂直非朗伯光波束配置的平均保密容量增益高达3.03 b·s-1·Hz-1, 增益比例高达86%。
物理层安全 可见光通信链路 光波束选择 保密容量 非朗伯波束 physical layer security, visible light communicati
1 中国联合网络通信有限公司 河北省分公司, 石家庄 050035
2 华北电力大学 电子与通信工程系, 河北 保定 071003
可见光通信(VLC)物理层安全研究对于VLC的商用化和普及有着重要的作用。以一个多输入多输出(MIMO)室内VLC系统为模型, 先分别推导了窃听者串通和非串通情况下的保密容量下限表达式并进行分析对比, 然后针对非串通情况提出了一种最优的波束赋形方案来最大化保密速率, 最后进行了数值仿真。仿真结果表明: 非串通情况下的保密容量优于串通情况, 窃听者的数量仅对串通情况下的保密容量有影响。
可见光通信 多窃听者 串通 非串通 保密容量 visible light communication, multiple eavesdropper
中国人民解放军陆军工程大学通信工程学院, 江苏 南京 210007
以保密容量为评价指标,定量分析了正交相移键控(QPSK)量子噪声随机加密(QNRC)系统的物理层安全性。分别建立了密钥和数据窃听信道模型,推导了密钥保密容量及数据保密容量的表达式,并得到了系统的最大可达安全速率。评估了关键系统参数(进制数、内部光放大器增益、介观相干态功率)对QPSK-QNRC系统密钥及数据安全性的影响,并在同一框架下与相移键控(PSK)-QNRC系统进行了比较。结果表明,关键系统参数对两个系统安全性的影响规律一致,相比PSK-QNRC系统,QPSK-QNRC系统的密钥安全性和最大可达安全速率较高,数据安全性略低,且介观功率水平较强。同时发现,PSK-QNRC系统的最大可达安全速率主要受限于密钥的安全性,而QPSK-QNRC系统的最大可达安全速率主要受限于数据的安全性。
光通信 正交相移键控 相移键控 保密容量 物理层安全 激光与光电子学进展
2020, 57(17): 170609
解放军理工大学通信工程学院,江苏 南京 210007
从信息论安全的角度出发,用保密容量定量分析了相干扩时光码分多址(OCDMA)系统的物理层安全性,得出了系统保密容量 随不同系统参数的变化关系。建立了OCDMA系统的窃听信道模型,并计算得到了系统的保密容量; 以Gold码为例评估了关键系统参数（用户数M、输入光功率P和码长N） 对相干扩时OCDMA系统物理层安全性的影响。结果表明相干扩时OCDMA系统具有很好的抵御光纤窃听攻击的物理层安全性；关键系统参数对提高此系统的物理层安全性 有重要影响。选择合适的系统参数值可提高相干扩时OCDMA系统的安全水平。
光通信 光码分多址 窃听信道模型 保密容量 Gold码 optical communications optical code division multiple access wiretap channel model secrecy capacity Gold code
