B5G网络非线性无线供能中继的I/Q失衡感知：安全性与可靠性分析
信号处理
2020-06-09 v1 信息论
math.IT
摘要
物理层安全被视为在存在窃听者情况下保障超越5G（B5G）网络安全的极具前景的范式。本文详述了一个易处理的解析框架，用于评估无线供能解码转发（DF）多中继网络的可靠性和安全性。所考虑的系统计入了非线性能量收集器、同相与正交相位失衡（IQI）以及信道估计误差（CEEs）。为进一步提升安全性能，提出了两种中继选择策略：1）次优中继选择（SRS）；2）最优中继选择（ORS）。具体而言，推导了中断概率（OP）和截获概率（IP）的精确闭式解析表达式。对于IP，我们考虑窃听者可从源或中继窃听信号。为获取更有用的见解，我们在高信噪比（SNR） regime 下、非理想与理想条件下进行了渐近分析并给出了OP的分集阶数。数值结果表明：1）尽管发射端（TX）/接收端（RX）幅度/相位失配限制了OP性能，却可增强IP性能；2）更多中继数带来更好的OP性能；3）由于CEEs，OP存在错误平层；4）OP与IO之间存在权衡，以在可靠性与安全性间取得平衡。
引用
@article{arxiv.2006.03902,
title = {I/Q Imbalance Aware Nonlinear Wireless-Powered Relaying of B5G Networks: Security and Reliability Analysis},
author = {Xingwang Li and Mengyan Huang and Yuanwei Liu and Varun G Menon and Anand Paul and Zhiguo Ding},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.03902},
year = {2020}
}