面向安全语义通信网络的联合知识与功率管理
信号处理
2025-04-22 v1
摘要
最近，语义通信（SemCom）在资源节省和信息交换方面显示出巨大的优势。然而，尽管其独特的背景知识保证了准确的语义推理和恢复，但同时也引入了语义信息安全相关的关注。由于潜在的窃听者可能拥有相同的背景知识，以准确方式解密在合法SemCom用户之间传输的私人语义信息，这使得在功率控制的同时进行知识管理变得富有挑战性。针对此问题，本文聚焦于在安全SemCom网络中联合解决三个核心问题：功率分配、知识库缓存（KBC）和设备到设备（D2D）用户配对（DUP）。我们首先开发了一种新型绩效指标，即语义保密吞吐量（SST），来量化每个D2D SemCom用户对信息安全水平的实现程度。随后，在安全SemCom相关延迟和可靠性约束下，构建了SST最大化问题。之后，我们提出了一种基于拉格朗日对偶方法和两阶段方法的安全感知资源管理解决方案。仿真结果表明，我们提出的解决方案几乎翻倍了SST性能，并实现了相对于不同基准的排队延迟水平小于一半。
引用
@article{arxiv.2504.15260,
title = {Joint Knowledge and Power Management for Secure Semantic Communication Networks},
author = {Xuesong Liu and Yansong Liu and Haoyu Tang and Fangzhou Zhao and Le Xia and Yao Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.15260},
year = {2025}
}