多天线广播信道中基于协作速率分裂的保密和速率增强
信号处理
2020-06-05 v1 信息论
math.IT
摘要
在本文中，我们采用协作速率分裂（CRS）技术来增强多输入单输出（MISO）广播信道（BC）的保密和速率（SSR），该信道由两个合法用户和一个窃听者组成，且所有节点均具有完美的信道状态信息（CSI）。对于基于三节点中继信道的CRS，发射机基于速率分裂（RS）将合法用户的消息分割并编码为公共流和私有流。以最大化SSR为目标，所提出的CRS策略机会性地要求中继合法用户转发其已解码的公共消息。在传输过程中，窃听者保持静默窃听。为确保安全传输，公共消息被用于双重目的，既作为期望消息又作为人工噪声（AN），与传统的AN设计相比不消耗额外发射功率。考虑到总功率约束和物理层（PHY）安全，基于顺序凸近似（SCA）算法求解非凸SSR最大化问题，对预编码器和时隙分配进行联合优化。数值结果表明，所提出的CRS安全传输方案优于现有的多用户线性预编码（MU-LP）和协作非正交多址（C-NOMA）策略。因此，CRS是一种在多天线BC系统中增强PHY安全性的有前景的策略。
引用
@article{arxiv.2006.02555,
title = {Cooperative Rate-Splitting for Secrecy Sum-Rate Enhancement in Multi-antenna Broadcast Channels},
author = {Ping Li and Ming Chen and Yijie Mao and Zhaohui Yang and Bruno Clerckx and Mohammad Shikh-Bahaei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.02555},
year = {2020}
}