智能反射面:面向物理层安全的可编程无线环境
信号处理
2019-06-21 v2
摘要
在本文中,我们引入智能反射面(IRS)以提供面向物理层安全的可编程无线环境。通过调整反射系数,IRS 可改变入射电磁波的衰减与散射,使其以期望的方式朝向预期接收机传播。具体地,我们考虑一个下行多输入单输出(MISO)广播系统,其中基站(BS)向多个合法接收机发送独立数据流并使其对多个窃听者保密。通过联合优化 BS 处的波束成形器与 IRS 处的反射系数,我们在反射系数的各种实际约束下构建了最小保密速率最大化问题。这些约束涵盖了反射单元连续与离散反射系数两种情形。由于所构建问题的非凸性,我们提出一种基于交替优化与路径跟踪算法的高效算法以迭代求解。此外,我们证明所提算法可收敛至局部(全局)最优。进一步,我们开发了两种具有若干闭式解形式的次优算法以降低计算复杂度。最后,仿真结果验证了所引入 IRS 的优势及所提算法的有效性。
引用
@article{arxiv.1905.03689,
title = {Intelligent Reflecting Surface: A Programmable Wireless Environment for Physical Layer Security},
author = {Jie Chen and Ying-Chang Liang and Yiyang Pei and Huayan Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.03689},
year = {2019}
}