大规模MIMO莱斯信道中干扰辅助的安全通信
信息论
2015-07-24 v1 math.IT
摘要
本文研究了在莱斯衰落信道下，配备大型天线阵列的发射机的人工噪声辅助干扰设计。我们发现，当发射天线数量趋于无穷大时，莱斯信道中是否发生保密中断取决于窃听者的几何位置。鉴于此，我们首先定义并解析描述了保密中断区域（SOR），该区域指示了可能导致保密中断的窃听者所有可能位置。随后，推导了保密中断概率（SOP），并确定了干扰有益范围，即窃听者的距离范围，在该范围内均匀干扰能够降低SOP。然后，针对不同场景研究了消息与人工噪声之间的最优功率分配。此外，为了更有效地利用干扰功率并进一步降低SOP，我们提出了定向干扰，即仅在选定波束（映射到物理角度）上生成干扰信号，并针对已知和未知可疑区域（即窃听者可能位置）信息的情况提出了功率分配算法。我们进一步将讨论扩展到多用户和多小区场景。最后，数值结果验证了我们的结论，并展示了所提干扰功率分配方案的有效性。
引用
@article{arxiv.1507.06521,
title = {Jamming-Aided Secure Communication in Massive MIMO Rician Channels},
author = {Jue Wang and Jemin Lee and Fanggang Wang and Tony Q. S. Quek},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.06521},
year = {2015}
}