相关表面波泄漏下的巨型流体天线系统(E-FAS)：物理层安全
信息论
2026-03-30 v1 math.IT
摘要
巨型流体天线系统(E-FAS)近期作为一种表面波(SW)驱动的架构出现，可通过导向电磁路由诱导可控的大规模信道增益。本文为E-FAS辅助的下行链路传输开发了一种保密分析框架，采用实用的基于导频的信道估计。我们考虑了一个多输入单输出(MISO)窃听设置，其中基站(BS)执行最小均方误差(MMSE)信道估计并采用最大比传输(MRT)结合人工噪声(AN)。为捕捉E-FAS中SW路由的泄漏，我们引入了一种相关的SW泄漏模型，用于描述由部分重叠SW传播路径导致的合法信道与窃听信道之间的统计耦合。利用路由增益缓慢变化和小尺度块衰落的双时间尺度特性，我们推导了保密中断概率(SOP)的闭式条件表达式，并在存在相关二次型的情况下给出了遍历保密率(ESR)的可处理刻画。我们的分析得出了三个关键见解：(i)当且仅当不存在AN时，保密性在高发射功率下崩溃，而任何严格为正的AN均可防止渐近崩溃；(ii)最优数据-AN功率分配由严格内部解实现；(iii)路由增益同时提升了接收信号强度和信道估计质量，在高信噪比(SNR)区域产生了非线性耦合，提升了信号干扰加噪声比(SINR)上限，并将保密性分散到路由状态中。数值结果表明，与传统空间波传输相比，E-FAS显著扩大了安全运行区域。
引用
@article{arxiv.2603.25943,
title = {Enormous Fluid Antenna Systems (E-FAS) under Correlated Surface-Wave Leakage: Physical Layer Security},
author = {Farshad Rostami Ghadi and Kai-Kit Wong and Masoud Kaveh and Mohammad Javad Ahmadi and Kin-Fai Tong and Hyundong Shin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.25943},
year = {2026}
}