5G大规模安全两向中继系统中低复杂度选择策略

本文主要探讨了5G大规模安全双向中继系统（Two-Way Relay Systems, TWR-AF）中的中继选择复杂性问题。在5G网络中，由于大量的中继节点和潜在的窃听者存在，传统的中继选择策略可能难以应对高计算负担和保证信息安全。针对这一挑战，作者提出了一种新颖且分布式的低复杂度中继选择准则（Low-Complexity Relay Selection Criterion, LRSC），旨在最大化整体的保密性能。 LRSC的核心在于简化计算过程，避免了对源节点接收到的信号强度（Signal-to-Noise Ratio, SNR）、信道估计以及中继与窃听者之间的链路信息的需求。具体来说，中继的选择基于接收功率的评估以及对源节点与窃听者之间平均链路状态的理解。这种设计显著降低了计算复杂性，对于大规模的5G网络而言，具有很高的实际应用价值。 文章重点分析了使用LRSC后，系统的保密 outage probability（即在一定概率下，保密通信不能成功进行的情况）以及窃听者密度对保密性能的影响。通过理论分析和仿真结果，作者展示了在考虑到网络规模和安全性需求的前提下，如何通过LRSC实现高效的资源分配和保障通信安全。 为了验证LRSC的有效性，文中可能进行了多方面对比实验，包括与其他传统中继选择算法（如基于最大增益或最小干扰的策略）的比较，以及在不同信道条件、网络拓扑和窃听者分布情况下的性能评估。结果表明，LRSC在保证通信效率的同时，能够有效抵抗窃听，为5G时代的无线通信网络提供了一种实用且有效的解决方案。 这篇研究论文深入剖析了5G大规模安全双向中继系统中的复杂性问题，并通过引入低复杂度中继选择策略，为优化网络性能和确保信息安全提供了一个创新思路。这对于未来的无线通信网络设计和优化具有重要的指导意义。