干扰对齐网络中的保密信号抵消现象：成因与对策
信息论
2023-06-01 v1 math.IT
摘要
本文研究无线干扰网络中的物理层安全（PLS）。具体地，我们考虑在存在非合谋被动窃听者（Eves）以及多个合法收发机的情况下，合法发送者（Alice）向合法接收者（Bob）的保密传输。为减轻合法接收机处的干扰并增强PLS，探讨了人工噪声（AN）辅助的干扰对齐（IA）。然而，传统的基于泄漏最小化（LM）的IA可能表现出保密信号抵消现象。我们从理论上分析了其成因，并建立了该现象几乎必然发生的条件。此外，我们提出通过将最大特征模波束赋形（MEB）集成到传统的基于LM的IA中来避免该现象。在仅假设可获得Eves的统计信道状态信息（CSIs）和合法用户的本地CSIs的前提下，我们推导了保密中断概率（SOP）的闭式表达式，并建立了可实现正保密率的条件。为提升安全性能，构建了SOP约束的保密率最大化（SRM）问题，并开发了求解最优解的高效数值方法。数值结果证实了所提方法的有效性与实用性。
引用
@article{arxiv.2305.19574,
title = {Confidential Signal Cancellation Phenomenon in Interference Alignment Networks: Cause and Cure},
author = {Lin Hu and Jiabing Fan and Hong Wen and Jie Tang and Qianbin Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.19574},
year = {2023}
}