面向异构蜂窝网络抗窃听的智能干扰利用
信息论
2018-07-25 v5 math.IT
摘要
本文探讨了异构蜂窝网络中宏小区与微小区的共存场景，其中宏基站（MBS）与微小基站（SBS）在面临一个共同窃听者的情况下，通过共享频谱分别向宏用户（MU）与微小用户（SU）传输数据。我们考虑两种频谱共享机制，即覆盖式频谱共享（OSS）与底层式频谱共享（USS）。在 OSS 中，MBS 与 SBS 轮流接入其共享频谱。相比之下，USS 允许 MBS 与 SBS 在功率控制辅助下同时通过共享频谱传输以限制彼此间的互干扰，故称为干扰受限 USS（IL-USS）。为利用互干扰迷惑窃听者且不对 MU 造成不利影响，我们提出了一种干扰消除式 USS（IC-USS）方案。针对 OSS、IL-USS 与 IC-USS 方案，在同时考虑 MBS-MU 与 SBS-SU 传输的情况下，推导了总体中断概率与截获概率的闭式表达式。还通过对高信噪比区域给定截获概率下总体中断概率渐近特性的刻画，进行了保密分集分析。结果表明，传统 OSS 与 IL-USS 的保密分集增益为零，而所提 IC-USS 获得了更高的保密分集增益 1。这意味着，在任意低的总体截获概率下，传统 OSS 与 IL-USS 方法收敛于各自的中断概率地板，而所提 IC-USS 方案可通过简单增大发射功率使总体中断概率渐近降至零。此外，数值结果证明了所提 IC-USS 相较于 OSS 与 IL-USS 在抗窃听方面的明显优势。
引用
@article{arxiv.1710.10587,
title = {Intelligent Interference Exploitation for Heterogeneous Cellular Networks against Eavesdropping},
author = {Yulong Zou},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.10587},
year = {2018}
}
备注
12 pages, IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2018