سال انتشار:

2016

---

ترجمه فارسی عنوان مقاله:

تخصیص منابع چندمنظوره برای ارتباطات امن در شبکه های رادیوشناختی با انتقال بی سیم توان و اطلاعات

---

عنوان انگلیسی مقاله:

Multi-Objective Resource Allocation for Secure Communication in Cognitive Radio Networks with Wireless Information and Power Transfer

---

منبع:

IEEE Transactions on Vehicular Technology ( Volume: 65, Issue: 5, May 2016)

---

نویسنده:

Derrick Wing Kwan Ng, Member, IEEE, Ernest S: Lo, Member, IEEE,

---

چکیده انگلیسی:

In this paper, we study resource allocation for multiuser multiple-input single-output (MISO) secondary communication systems with multiple system design objectives. We consider cognitive radio (CR) networks where the secondary receivers are able to harvest energy from the radio frequency when they are idle. The secondary system provides simultaneous wireless power and secure information transfer to the secondary receivers. We propose a multi-objective optimization framework for the design of a Pareto optimal resource allocation algorithm based on the weighted Tchebycheff approach. In particular, the algorithm design incorporates three important system design objectives: total transmit power minimization, energy harvesting efficiency maximization, and interference power leakage-to-transmit power ratio minimization. The proposed framework takes into account a quality of service (QoS) requirement regarding communication secrecy in the secondary system and the imperfection of the channel state information (CSI) of potential eavesdroppers (idle secondary receivers and primary receivers) at the secondary transmitter. The proposed framework includes total harvested power maximization and interference power leakage minimization as special cases. The adopted multi-objective optimization problem is non-convex and is recast as a convex optimization problem via semidefinite programming (SDP) relaxation. It is shown that the global optimal solution of the original problem can be constructed by exploiting both the primal and the dual optimal solutions of the SDP relaxed problem. Besides, two suboptimal resource allocation schemes for the case when the solution of the dual problem is unavailable for constructing the optimal solution are proposed. Numerical results not only demonstrate the closeto-optimal performance of the proposed suboptimal schemes, but also unveil an interesting trade-off between the considered conflicting system design objectives.
Index Terms: Physical (PHY) layer security | cognitive radio (CR) | wireless information and power transfer | robust beamforming.

---

چکیده فارسی:

ما در این مقاله به بررسی تخصیص منابع برای سیستم های ارتباطات ثانویه چند کاربره ی چند ورودی تک خروجی (MISO) با اهداف چندگانه ی طراحی سیستم می پردازیم. ما شبکه های رادیوی شناختگر (CR) در نظر می گیریم که در آن گیرنده های ثانویه توانایی برداشت انرژی از فرکانس رادیویی در وضعیت آماده به کار را دارند. سیستم ثانویه قادر است همزمان انتقال امن توان بی سیم و اطلاعات به گیرنده های ثانویه را فراهم آورد. ما چارچوب بهینه سازی چندمنظوره برای طراحی یک الگوریتم تخصیص منبع بهینه ی پارتو مبتنی بر رویکرد چبیشف وزندار را پیشنهاد نمودیم. بطور خاص، طراحی الگوریتم شامل 3 هدف مهم طراحی سیستم است: به حداقل رساندن کل توان انتقالی، به حداکثر رساندن بازدهی برداشت انرژی، و به حداقل رساندن نسبت نشت توان تداخلی به توان انتقالی. چارچوب پیشنهادی، الزامات کیفیت سرویس (QoS) مرتبط با محرمانه بودن ارتباطات در سیستم ثانویه و نقص اطلاعات وضعیت کانال (CSI) استراق سمع کننده ی احتمالی (گیرنده های اولیه و گیرنده های ثانویه ی آماده به کار) در فرستنده ی ثانویه را لحاظ می کند. چارچوب پیشنهادی شامل به حداکثر رساندن کل توان برداشت و به حداقل رساندن نشت توان تداخلی در موارد خاص است. مسأله ی بهینه سازی چندمنظوره ی مورد بررسی، غیرمحدب بوده و به عنوان یک مسأله ی بهینه سازی محدب از طریق حل برنامه نویسی نیمه معین (SDP) قالب ریزی می شود. نشان داده شده که پاسخ بهینه ی کلی مسأله ی اصلی را می توان با بهره برداری از پاسخ های بهینه ی دوگان و اولیه ی مسأله ی حل شده ی SDP ایجاد نمود. افزون بر این، دو طرح زیربهینه ی تخصیص منبع برای مواردی که پاسخ مسأله ی دوگان برای ایجاد پاسخ بهینه در دسترس نیست، پیشنهاد می شود. نتایج عددی نه تنها عملکرد نزدیک به بهینه ی طرح های زیربهینه ی پیشنهادی را نشان می دهند، بلکه مصالحه ی جالبی میان اهداف متعارض طراحی سیستم مورد نظر را نیز آشکار می سازند.
کلیدواژه: امنیت لایه ی فیزیکی (PHY) | رادیوی شناختگر (CR) | انتقال بی سیم توان و اطلاعات، پرتودیسی مقاوم.

---

---

---

---

حجم فایل: 1009 کیلوبایت

---

قیمت: 46800 تومان    37440 تومان (20 % تخفیف)

---

توضیحات اضافی:

---

---

---