添加辅助节点可完全消除干扰信道中的保密约束
信息论
2018-12-04 v1 math.IT
摘要
在许多通信信道中，保密约束通常会带来容量以及广义自由度（GDoF）方面的损失。本工作中我们展示了一个有趣的发现：对于双用户对称高斯干扰信道，添加辅助节点可完全消除求和 GDoF 上的损失。对于各发送端向预期接收端发送消息且无保密约束的干扰信道，其求和 GDoF 是 2008 年 Etkin-Tse-Wang 所刻画的著名的“W”形曲线。若对该干扰信道施加保密约束，即各发送端的消息须对非预期接收端（窃听者）保密，则会产生 GDoF 损失，安全求和 GDoF 降为 Chen 近期推导的修正“W”形曲线。本工作中我们表明，通过向该带保密约束的干扰信道添加辅助节点，安全求和 GDoF 变为“W”形曲线，与无保密约束场景下的求和 GDoF 相同。所提方案基于协作干扰与精细的信号设计，使得辅助节点的干扰信号在特定的方向与功率电平上与发送端的信息信号对齐，从而可完全消除由保密约束导致的 GDoF 损失。此外，在安全速率分析中使用了基于有理数独立性的噪声消除与信号分离估计方法。
引用
@article{arxiv.1812.00550,
title = {Adding a Helper Can Totally Remove the Secrecy Constraints in Interference Channel},
author = {Jinyuan Chen and Fan Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.00550},
year = {2018}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:1810.13256