Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Farhat, Jamil de Araujo
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1368
Resumo: We investigate the secure energy efficiency and throughput in cooperative wireless communications systems, in which a pair of legitimate users (Alice and Bob) are assisted by a relay node and the communication occurs in the presence of a passive eavesdropper (Eve). Several cooperative protocols are compared with respect to these measures and we use of an iterative and distributed algorithm, based on Dinkelbach algorithm, to allocate power between Alice and the relay. The power allocation is performed in order to increase the secure energy efficiency, measured in secure bits/J/Hz, or secure throughput, measured in secure bits/s/Hz. About the protocols, we consider the case where Alice has perfect knowledge only about the instantaneous channel state of the legitimate channel. So, we employ a Selective Decode-and-Forward (SDF) protocol, which chooses the best type of communication between Alice and Bob (direct or cooperative communication) in order to improve security. For comparison, we consider other classical cooperative schemes such as the Amplify-and-Forward (AF), the Fixed Decode-and-Forward (DF) and the Cooperative Jamming (CJ). Our results show that SDF outperforms AF, DF and CJ in most situations. However, when the transmit rate increases or when Eve is close to the legitimate nodes, CJ has a better performance.
id UTFPR-12_76daa43db2344c7b76edae1d47b078c3
oai_identifier_str oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/1368
network_acronym_str UTFPR-12
network_name_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository_id_str
spelling Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuídaSistemas de comunicação sem fio - Conservação de energiaSistemas de transmissão de dadosProcessamento de sinais - Técnicas digitaisAlgorítmosRedes de computadoresOtimização matemáticaMétodos de simulaçãoEngenharia elétricaWireless communication systems - Energy conservationData transmission systemsSignal processing - Digital techniqueAlgorithmsComputer networksMathematical optimizationSimulation methodsElectric engineeringWe investigate the secure energy efficiency and throughput in cooperative wireless communications systems, in which a pair of legitimate users (Alice and Bob) are assisted by a relay node and the communication occurs in the presence of a passive eavesdropper (Eve). Several cooperative protocols are compared with respect to these measures and we use of an iterative and distributed algorithm, based on Dinkelbach algorithm, to allocate power between Alice and the relay. The power allocation is performed in order to increase the secure energy efficiency, measured in secure bits/J/Hz, or secure throughput, measured in secure bits/s/Hz. About the protocols, we consider the case where Alice has perfect knowledge only about the instantaneous channel state of the legitimate channel. So, we employ a Selective Decode-and-Forward (SDF) protocol, which chooses the best type of communication between Alice and Bob (direct or cooperative communication) in order to improve security. For comparison, we consider other classical cooperative schemes such as the Amplify-and-Forward (AF), the Fixed Decode-and-Forward (DF) and the Cooperative Jamming (CJ). Our results show that SDF outperforms AF, DF and CJ in most situations. However, when the transmit rate increases or when Eve is close to the legitimate nodes, CJ has a better performance.Investiga-se a eficiência energética e o throughput seguros em sistemas de comunicações sem fio cooperativos, em que um par de usuários legítimos (Alice e Bob) são auxiliados por um nó relay e em que a comunicação ocorre na presença de um espião passivo (Eve). Diversos protocolos cooperativos são comparados em relação a estas medidas e se utiliza um algoritmo iterativo e distribuído, baseado no algoritmo Dinkelbach, para alocação de potência entre Alice e o relay. A alocação de potência é utilizada visando maximizar a eficiência energética segura, medida em bits seguros/J/Hz, ou o throughput seguro, medido em bits seguros/s/Hz. Em relação aos protocolos, consideramos o caso onde Alice tem conhecimento perfeito do estado instantâneo do canal apenas em relação aos usuários legítimos. Desta forma, empregamos o protocolo Decode-and-Forward Seletivo (SDF), que realiza a escolha entre o melhor tipo de comunicação entre Alice e Bob (comunicação direta ou cooperativa) de forma a aumentar a segurança do sistema. Para comparação, consideramos outros esquemas clássicos de cooperação como o Amplify-and-Forward (AF), Decode-and-Forward Fixo (DF) e o Cooperative Jamming (CJ). Nossos resultados demostram que o SDF supera o AF, o DF e o CJ em grande parte das situações. Contudo, quando a taxa de transmissão aumenta ou quando Eve está muito próxima aos nós legítimos, o CJ apresenta um melhor desempenho.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialBrante, Glauber Gomes de OliveiraSouza, Richard DemoFarhat, Jamil de Araujo2015-09-10T19:16:22Z2015-09-10T19:16:22Z2015-06-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfFARHAT, Jamil de Araujo. Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída. 2015. 47 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1368porreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccess2015-09-11T06:00:25Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/1368Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2015-09-11T06:00:25Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false
dc.title.none.fl_str_mv Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída
title Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída
spellingShingle Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída
Farhat, Jamil de Araujo
Sistemas de comunicação sem fio - Conservação de energia
Sistemas de transmissão de dados
Processamento de sinais - Técnicas digitais
Algorítmos
Redes de computadores
Otimização matemática
Métodos de simulação
Engenharia elétrica
Wireless communication systems - Energy conservation
Data transmission systems
Signal processing - Digital technique
Algorithms
Computer networks
Mathematical optimization
Simulation methods
Electric engineering
title_short Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída
title_full Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída
title_fullStr Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída
title_full_unstemmed Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída
title_sort Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída
author Farhat, Jamil de Araujo
author_facet Farhat, Jamil de Araujo
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Brante, Glauber Gomes de Oliveira
Souza, Richard Demo
dc.contributor.author.fl_str_mv Farhat, Jamil de Araujo
dc.subject.por.fl_str_mv Sistemas de comunicação sem fio - Conservação de energia
Sistemas de transmissão de dados
Processamento de sinais - Técnicas digitais
Algorítmos
Redes de computadores
Otimização matemática
Métodos de simulação
Engenharia elétrica
Wireless communication systems - Energy conservation
Data transmission systems
Signal processing - Digital technique
Algorithms
Computer networks
Mathematical optimization
Simulation methods
Electric engineering
topic Sistemas de comunicação sem fio - Conservação de energia
Sistemas de transmissão de dados
Processamento de sinais - Técnicas digitais
Algorítmos
Redes de computadores
Otimização matemática
Métodos de simulação
Engenharia elétrica
Wireless communication systems - Energy conservation
Data transmission systems
Signal processing - Digital technique
Algorithms
Computer networks
Mathematical optimization
Simulation methods
Electric engineering
description We investigate the secure energy efficiency and throughput in cooperative wireless communications systems, in which a pair of legitimate users (Alice and Bob) are assisted by a relay node and the communication occurs in the presence of a passive eavesdropper (Eve). Several cooperative protocols are compared with respect to these measures and we use of an iterative and distributed algorithm, based on Dinkelbach algorithm, to allocate power between Alice and the relay. The power allocation is performed in order to increase the secure energy efficiency, measured in secure bits/J/Hz, or secure throughput, measured in secure bits/s/Hz. About the protocols, we consider the case where Alice has perfect knowledge only about the instantaneous channel state of the legitimate channel. So, we employ a Selective Decode-and-Forward (SDF) protocol, which chooses the best type of communication between Alice and Bob (direct or cooperative communication) in order to improve security. For comparison, we consider other classical cooperative schemes such as the Amplify-and-Forward (AF), the Fixed Decode-and-Forward (DF) and the Cooperative Jamming (CJ). Our results show that SDF outperforms AF, DF and CJ in most situations. However, when the transmit rate increases or when Eve is close to the legitimate nodes, CJ has a better performance.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-09-10T19:16:22Z
2015-09-10T19:16:22Z
2015-06-19
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv FARHAT, Jamil de Araujo. Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída. 2015. 47 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015.
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1368
identifier_str_mv FARHAT, Jamil de Araujo. Eficiência energética e throughput seguros em decode-and-forward seletivo com alocação de potência distribuída. 2015. 47 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2015.
url http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/1368
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
publisher.none.fl_str_mv Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron:UTFPR
instname_str Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
instacron_str UTFPR
institution UTFPR
reponame_str Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
collection Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)
repository.mail.fl_str_mv riut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.br
_version_ 1850498274311536640