毫米波MIMO系统中安全传输的混合预编码与合并器设计
信息论
2017-04-27 v1 math.IT
摘要
毫米波（mmWave）通信已被视为未来5G无线网络的一项关键技术。为克服mmWave信道的严重传播损耗，具有模拟/数字混合预编码与合并收发器架构的mmWave多输入多输出（MIMO）系统已被广泛考虑。然而，mmWave MIMO系统中的物理层安全（PLS）以及安全混合波束成形器设计尚未得到充分研究。本文考虑mmWave MIMO系统中用于保护合法传输免受窃听的安全传输混合预编码器与合并器设计问题。当窃听者信道状态信息（CSI）已知时，我们首先提出一种联合模拟预编码器与合并器设计算法，可防止信息泄露给窃听者。然后，基于所获得的有效基带信道计算数字预编码器与合并器，以进一步最大化保密速率。接下来，若窃听者CSI的先验知识不可用，我们开发一种基于人工噪声（AN）的混合波束成形方法，其能在将预期接收者的服务质量（QoS）维持在预定水平的同时干扰窃听者的接收。仿真结果表明，与其他混合波束成形算法相比，我们所提算法提供了显著的保密性能提升。
引用
@article{arxiv.1704.08099,
title = {Hybrid Procoder and Combiner Design for Secure Transmission in mmWave MIMO Systems},
author = {Xiaowen Tian and Ming Li and Zihuan Wang and Qian Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.08099},
year = {2017}
}