无线携能通信网络的物理层安全研究
基于Q-learning算法的多天线无线携能通信安全传输方案研究
设计应用技术算法的多天线无线携能通信安全传输方案研究陈森基（中国联合网络通信有限公司肇庆市分公司，广东算法，针对多天线无线携能通信的安全传输问题展开研究。
在该研究中，将通信环境和攻击威胁作为系统的状态，而通信节点的操作和反应策略被视为系统对该状态的行动，利用最佳的安全传输策略。
通过实验验证，验证了所设计的安全传输方案在传输速率、误码率以及安全性方面的有效性。
算法的安全传输方案能够自适应地应对不同的通信环境和攻击威胁，提高传输的安算法；通信安全；传输方案Research on Secure Transmission Scheme of Multi-Antenna Wireless PortableCommunication Based on Q-Learning AlgorithmCHEN Senji(Zhaoqing Branch of China United Network Communications Co., Ltd., ZhaoqingAbstract: Based on Q-learning algorithm, this paper studies the secure transmission of multi-antenna wireless算法，探索多天线无线携能通信安全传输方案的设计和优化。
算法是一种强化学习算法，用于解决，MDP）问题。
它是一种基于值迭代的学习算法，用于学习在函数（也称值函数），表示在给定状态下采取某个动作所函数更新遵循的迭代公（1）值；α为学为状态s下采为折扣因子（用于权为转移到的下式中：P安全性指标模型中，安全性指标可以通过信道安全容量计算得到，计算公式为式中：C5.2 Q-learning（1作为系统的状态。
例如，通信环境的特征可以包括信道质量、信噪比以及干扰水平等，攻击状态则包括是否存在窃听（黑客试图截获通信数据等）或篡改攻击（恶意篡改传输数据等）。
WiFi通信的安全分析
CRC-32算法是一种用于检测传输噪音和普通错误
上，就能解析出载荷以及ICV内容。对解密出的内容再 的算法。它是信息的线性函数，可以被攻击者篡改加密
用步骤1)的方法生成ICV' ，比较ICV' 和ICV，如果两 信息，并很容易地修改ICV使数据包合法。
信 息
者相同，即认为数据正确。
网 络
2.3 WEP的数据格式
图1 802.11协议和802.3协议的通信结构
WiFi技术的定义其实只涉及数据链路层的MAC子 层和物理层，上层协议和802.3的定义都遵守802.2。对 于数据安全性，WiFi技术中更多使用的是WEP和WPA 加密方法来实现对网络访问的验证和数据的加密，虽然 这些定义的加密方法是可选的，但用户更多选择的是使 用WEP方法。对于802.11的WEP加密，具体是如何实 现破解的呢？下文详细讲述。
虽然WiFi应用广泛，但也有很多令人担忧的安全 问题。
1 WiFi技术简析
WiFi技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家 庭中使用的短距离无线技术，主要应用于局域网中。 除个别版本使用5GHz附近频段外，WiFi技术主要使用 2.4GHz附近频段。当前应用的802.11协议版本，更多 的功能是对有线网络的延伸。图1是802.11协议栈及其 在实际使用中的简单对照[1]。
Information & Network 信息网络
WiFi通信的安全分析
信
刘辛酉
息
上海交通大学电子信息与电气工程学院 上海 200030
网
络
摘 要 通过分析当前应用广泛的WiFi技术以及WEP的工作过程，讲述其中存在的安全问题，从发现的缺陷
中讲解破解方法，同时简单介绍国产WAPI技术情况。
智能反射面辅助的无线信息与能量传输研究综述
智能反射面辅助的无线信息与能量传输研究综述作者：庞海舰陈健锋张广驰崔苗武庆庆来源：《中兴通讯技术》2022年第03期摘要：智能反射面（IRS）是6G的关键技术之一。
优化IRS的被动反射波束赋形，能够对无线信息传输（WIT）与无线能量传输（WPT）进行辅助，从而大幅提高频谱效率。
全面介绍了IRS的研究现状。
首先，对IRS辅助WIT的研究现状进行了归纳分析，表明IRS对提升系统通信性能起到关键作用；然后，对IRS辅助WPT的研究进行了梳理，揭示了IRS在大幅提升能量传输效率方面的潜能；随后，重点叙述了IRS辅助无线携能通信的研究现状，并展望了物理层安全、无人机通信和多IRS协同辅助等6个新研究主题和方向。
关键词：IRS；WIT；WPT；无线携能通信Abstract： With the ability to assist and greatly improve the spectrum efficiency of wireless information transmission （WIT） and wireless power transfer （WPT）， intelligent reflecting surface （IRS） is envisioned as a key technology for future 6G communications. A comprehensive overview of the domestic and international research status of IRS-assisted WIT and WPT is proposed. First， the research on IRS-assisted WIT is summarized and analyzed， which shows that IRS plays an essential role in improving the performance of various WIT systems. Sec？ ond， the research on IRS-assisted WPT is discussed， which reveals the great potential of the IRS in enhancing energy transfer efficiency. Then， the research on IRS-assisted simultaneous wireless information and power transfer （SWIPT） is emphatically described， and six future research directions of IRS-assisted SWIPT are prospected， including physical layer security， unmanned aerial vehicle （UAV）communication， multi-IRS cooperative assistance， and so on.Keywords： IRS； WIT； WPT； simultaneous wireless information and power transfer目前，5G无线通信系统正在全球范围内迅速部署和应用。
无人机信息安全研究综述
无人机信息安全研究综述随着科技的不断进步，无人机已经成为现代社会中不可或缺的一部分，广泛应用于军事、商业和个人领域。
随之而来的问题是无人机的信息安全，尤其是在军事领域的应用更是需要高度的信息安全保障。
相关领域的研究人员和专家一直在努力探索无人机信息安全方面的问题，并提出了许多解决方案和建议。
本文将对无人机信息安全研究的现状和发展进行综述，以期为该领域的研究者和相关从业人员提供一定的参考与启发。
一、无人机信息安全的现状与挑战随着无人机技术的迅猛发展，人们对其信息安全问题的关注也在逐渐增加。
无人机的信息安全问题主要体现在通信安全、数据安全和飞行控制安全等方面。
在通信安全方面，无人机的通信系统容易受到干扰和攻击，例如频谱窃听、频谱干扰和伪装攻击等；在数据安全方面，无人机携带的数据可能会受到窃取、篡改和破坏等威胁；在飞行控制安全方面，无人机的航迹和控制指令可能会受到恶意干扰，导致飞行失控或者被劫持。
由此可见，无人机信息安全面临着种种挑战，而这些挑战往往是多方面、复杂化的。
无人机的信息安全问题还存在一些特殊的挑战，例如对抗物理层攻击、应对新型的威胁和攻击手段等。
这需要无人机信息安全的研究者和相关领域的专家具备更高的技术水平和创新能力，以应对不断变化的信息安全挑战。
二、无人机信息安全研究的主要方向为了解决无人机信息安全问题，研究者们提出了大量的方法和技术，主要包括通信安全、数据安全、飞行控制安全、物理层安全和综合安全等方面的研究。
这些研究方向相互关联、相互影响，共同构成了无人机信息安全研究的主要内容。
1. 通信安全无人机的通信系统是其信息安全的重要组成部分，通信安全的研究成为无人机信息安全研究的重点之一。
在通信安全方面，研究人员主要关注无人机通信系统的保密性、完整性和可用性等方面的安全问题，提出了一系列针对性的解决方案。
基于加密算法的数据传输技术、频谱感知和频谱分配技术等，都能有效提高无人机通信系统的安全性。
基于方向极化调制的安全可靠传输技术研究
基于方向极化调制的安全可靠传输技术研究齐帅;张邦宁;郭道省;张晓凯;李晓光【摘要】由于极化调制和方向调制单一调制方式的安全性不够,在信息传输过程中,容易被窃听者窃听.将方向调制和极化调制相结合,利用方向调制中天线阵列的方向性和在理想方向信道的零空间上加上干扰激励,可以使窃听者接收的信息产生畸变,将极化调制(PM)代替方向调制的PSK后,可以进一步增大窃听者接收信息的误码率.仿真实验证明,利用本方法,在非期望方向上,每一个信息符号产生的畸变更剧烈,各点的最小欧氏距离更小,误码率更大,因此可以提高信息传输的安全性.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2018(037)007【总页数】6页(P27-32)【关键词】方向调制;极化调制;人工噪声;极化分量;误码率【作者】齐帅;张邦宁;郭道省;张晓凯;李晓光【作者单位】中国人民解放军陆军工程大学研究生院,江苏南京210007;中国人民解放军陆军工程大学研究生院,江苏南京210007;中国人民解放军陆军工程大学研究生院,江苏南京210007;中国人民解放军陆军工程大学研究生院,江苏南京210007;中国人民解放军陆军工程大学研究生院,江苏南京210007【正文语种】中文【中图分类】TN9180 引言极化调制利用一对正交的极化状态来承载信息，而电磁波除了具有幅度、相位、频率三大特性外，极化也是其另一基本特性，极化调制便充分利用了这一特性。
极化调制开启了信号传输的另一维度，可以缓解无线通信中频谱资源紧张、干扰严重等问题。
近些年来，极化调制不断得到人们的关注，同时，由于方向调制在防窃听方面的突出能力，也越来越得到学术界的重视和研究。
文献[1]利用天线极化调制来提高任意雷达系统的动态范围、评估极化目标及细化可探测的雷达场景。
文献[2]将极化调制和正交振幅调制(QAM)两种调制方案在OFDM系统中结合在一起，并自适应地调整它们的调制顺序，提高了功率放大器的能量效率。
5G无线通信网络物理层关键技术
5G无线通信网络物理层关键技术随着移动通信技术的不断发展，人们对于通信网络的要求也越来越高。
5G作为第五代移动通信技术，具备更高的速度、更低的延迟和更大的连接密度，为各行业带来了巨大的发展空间。
在5G无线通信网络中，物理层关键技术起着举足轻重的作用，其不仅影响着网络的性能和可靠性，还影响着用户的使用体验。
本文将从传输技术、多天线技术和波束赋形技术三个方面对5G无线通信网络物理层关键技术进行详细介绍。
1. 传输技术传输技术是5G无线通信网络的基础，其主要负责信号的传输和接收。
在5G网络中，新型的传输技术为网络性能和接入速率提供了强大的支持。
窄带物联网（NB-IoT）、突发高速率（eMBB）和超可靠低延迟通信（URLLC）是5G网络中的三大传输技术。
窄带物联网（NB-IoT）技术主要用于物联网设备的接入，其具备低功耗、广覆盖、大连接量等特点，能够满足物联网设备对于低功耗长寿命的需求。
突发高速率（eMBB）技术则主要用于提供高速数据传输服务，其通过多天线技术、波束赋形技术等手段提高了网络的传输速率和覆盖范围，使得用户可以在更大范围内获得高速的数据传输服务。
超可靠低延迟通信（URLLC）技术以其极低的传输延迟和极高的可靠性，为工业控制、自动驾驶、远程医疗等场景提供了重要的技术支持。
传输技术是5G无线通信网络的基石，其不仅决定着网络的性能和可靠性，还决定了用户的使用体验。
2. 多天线技术在传统的移动通信网络中，天线主要用于信号的发射和接收，而在5G无线通信网络中，多天线技术（MIMO）极大地提高了网络的覆盖范围和传输速率。
多天线技术通过使用多个发射天线和接收天线同时进行数据传输，从而提高了信号的传输效率和可靠性。
大规模MIMO技术和多用户MIMO技术是5G网络中的两大主流多天线技术。
大规模MIMO技术通过使用大量的天线（通常为几十甚至上百个）进行数据传输，可以明显提高网络的容量和覆盖范围，同时还可以减小信号的干扰，提高网络的抗干扰性能。
卫星通信网络的安全威胁及防范分析
卫星通信网络的安全威胁及防范分析发布时间：2023-04-25T02:38:18.914Z 来源：《科技新时代》2023年1期1月作者：陈佳[导读] 我国信息技术和我国各行各业的快速发展，通信系统对于卫星的依赖程度逐步的体现出来陈佳安徽省人民防空指挥信息保障中心安徽省 230001摘要：我国信息技术和我国各行各业的快速发展，通信系统对于卫星的依赖程度逐步的体现出来，其逐渐的成为了通信系统中的关键，若是发生了相关的安全威胁问题，将会引起整个网络的瘫痪。
卫星通信较为脆弱，如其需要暴露于空间轨道，对比于静止轨道的通信卫星来说，该类轨道的位置较为固定。
另外，围绕着卫星通信的攻击与防护对抗成为了一种必然的趋势，属于未来信息战中的重要一环。
卫星通信系统想要积极的应对多种安全威胁，需要制定出合理的防范对策，为确保卫星通信系统能够科学利用多样化技术措施，如抗干扰和防失密等，均需要结合卫星通信网络的基本情况展开论述。
关键词：卫星通信网络；安全威胁；防范分析引言卫星互联网由于缺乏安全标准以及足够防护能力，安全问题可能随时发生。
从窃取隐私到卫星被控制，敌方可以很容易地关闭卫星，拒绝提供服务，此外还可以对卫星信号施加干扰或欺骗甚至可以实现对卫星的完全控制。
因而对卫星互联网通信安全抗干扰技术研究势在必行。
卫星互联网无线安全传输可充分利用无线通信本身的信号格式和无线信道的物理特征，对物理层传输信息的特定格式进行加密从而实现安全设计。
此外，利用无线媒介和物理层的独特的性质可有效加强网络用户的身份认证工作。
1卫星通信网络安全威胁（1）卫星通信网络在实际运行阶段面临一定的广播安全威胁。
在卫星通信网络中，广播是比较常见的信息转发途径。
通过地面终端的专业信息接收器，能够实现信息的远距离传递。
一般情况下，卫星天线波束能够在我国疆域内遍布，因此，其存在着较大的安全隐患与威胁。
一旦有不法分子接触信息接收器，就会对卫星通信网络带来极大威胁。
对NB-IoT网络建设方案的研究
对NB-IoT网络建设方案的研究洪成洋;邓继昌【摘要】为研究基于移动现网资源建设NB-IoT网络方案,介绍了NB-IoT技术和NB-IoT整体网络结构,对比在各应用业务场景下NB-IoT采用1:N和1:1组网方式覆盖能力的差异性,分析了NB-IoT网络建设的四个关键点,对比三个频点选择方案和三个组网方案,提出了实际部署NB-IoT网络时的频谱策略、组网方案,并给出了低成本部署的策略以及现网改造建议,对后续NB-10T无线网规划和工程实施具有重要指导意义.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2017(034)006【总页数】4页(P140-143)【关键词】无线通信;NB-IoT;FDD-LTE;组网;低成本【作者】洪成洋;邓继昌【作者单位】江苏省邮电规划设计院有限责任公司,江苏南京210019;江苏省邮电规划设计院有限责任公司,江苏南京210019【正文语种】中文0 引言移动通信正从人与人之间的联系转向人与物、物与物，一切事物的互联已成为未来的趋势。
截至2016年底，全球已有64亿物联网设备在使用，预计2020年底，联网连接数量将达到500亿部。
其中LPWA业务(Low Power Wide Area business低功耗广域业务)如抄表、智能停车、智慧农业、资产跟踪等市场巨大，占物联网总业务的60%以上。
低功耗广域业务要求通信网络具有深度覆盖、超低成本、超低功耗、海量连接、时延不敏感(秒级)的能力，然而现有蜂窝通信网络(2G/3G/4G)无法满足要求。
NB-IoT(Narrow Band Internet of Things窄带物联网)技术的出现解决了这一需求难题。
当前各通信运营商都紧抓机遇，推进窄带物联网络建设，抢夺市场份额。
目前NB-IoT的研究是热点课题，但主要集中于NB-IoT技术深挖、商用市场探索等方面，在网络工程建设方面仍是空白。
因此对工程实施方案的研究具有很大实用价值。
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无线携能通信网络的物理层安全研究
当今世界,无线通信技术飞速发展,不断地改变着人们获取和发送信息的方式以及世界范围内信息的传递方式。
但由于无线信道的开放特性,信息在传输的过程中极易受到非法用户的干扰或窃听,从而导致保密信息泄露。
物理层安全技术利用无线信道的物理特征进行协议设计从而达到保密传输的目的,可以有效提高通信系统的整体安全性能。
与此同时,组成无线通信网络的各类终端设备功能更强,工作强度更大,耗费的电量更多,能量不足成为网络服务质量提升的阻碍。
无线携能通信网络通过能量采集技术向无线设备补充能量,可以有效延长无线网络的寿命。
将物理层安全技术与无线携能网络相结合,既可以增强无线信息传输的安全性又可以缓解网络设备能量不足的问题,因此本文对无线携能通信网络的物理层安全性能展开研究,具体工作包括以下两个方面:研究了不同物理层安全策略对无线携能通信网络安全性能的影响。
首先,在无线携能通信网络中加入干扰节点,分析了人工噪声对系统安全性能的影响。
理论分析和仿真结果表明,干扰节点的加入可以有效提高系统的安全性能。
其次,考虑了源节点与窃听节点之间存在直传链路的场景,中继节点采用随机转发协议转发保密信息。
分析表明,通过合理的协议设计,可以降低窃听节点译码成功的几率。
最后,针对存在多个中间节点的无线携能通信网络,提出了一种中继与干扰节点的选择策略。
本文推导得出了系统安全中断概率的闭式表达式,并通过仿真对理论结果进行了验证。
仿真结果表明合理选择中继与干扰节点可以获得更好的安全性能。
针对包含多个供电基站
和多个中间节点的无线携能通信网络,提出了一种联合中继与干扰节点选择的安全传输策略。
首先,根据供电基站-中间节点之间的信道增益选择最优的供电基站。
其次,通过综合考量供电基站-中间节点、中间节点-目的节点以及中间节点-窃听节点的信道增益选择出最佳的中继与干扰节点。
最后,分析了系统的安全中断性能,推导得到了系统安全中断概率的闭式表达式,并通过仿真对理论结果进行了验证。
仿真结果表明了本文提出的中继与干扰节点联合选择策略优于现有节点选择方案,并与穷举法获得的最佳策略性能接近。