不可信中继信道的近最优取模转发方案
信息论
2015-04-01 v1 math.IT
摘要
本文研究了一种不可信中继信道，其中目的节点在源节点向中继发送消息的同时发送人工噪声，以保护源节点的机密消息。传统的放大转发（AF）方案在此情况下表现不佳，因为存在干扰功率困境：使用更强的人工噪声以提高安全性会降低从中继到目的节点的机密消息功率。为解决此问题，提出了在中继处进行取模转发（MF）操作并在源处采用嵌套格编码的方案。对于发射端具有完整信道状态信息（CSIT）的系统，理论分析表明，所提出的 MF 方案在任何信道实现下均能在 1/2 bit 内逼近保密容量，从而实现了完整的广义安全自由度（G-SDoF）。相比之下，AF 方案仅能实现 G-SDoF 的一小部分。对于没有任何 CSIT 的系统，引入了总中断事件（定义为连接中断或保密中断）。基于此总中断定义，分析表明所提出的 MF 方案实现了阶数为 1 的完整广义安全分集增益（G-SDG）。另一方面，AF 方案最多只能实现 1/2 的 G-SDG。
引用
@article{arxiv.1503.08928,
title = {Near-Optimal Modulo-and-Forward Scheme for the Untrusted Relay Channel},
author = {Shengli Zhang and Lisheng Fan and Mugen Peng and H. Vincent Poor},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.08928},
year = {2015}
}