关于具有保密消息和部分 CSIT 的快衰落多天线高斯广播信道
信息论
2013-07-10 v1 math.IT
摘要
在窃听信道中，通常假设发射端完全或部分已知窃听者的信道状态信息 (CSI)。然而，在完美保密约束下，窃听者可能没有动机反馈任何正确的 CSI。本文考虑了一个对发射端而言更为可行的获取窃听者 CSI 的问题，即具有保密消息的快衰落多天线高斯广播信道 (FMGBC-CM)，其中两个接收端均为合法用户，因此都愿意反馈准确的 CSI 以维持其安全传输，并避免被对方窃听。我们假设发射端仅已知信道状态信息的统计特性。首先，我们展示了 FMGBC-CM 不退化为普通窃听信道的必要条件。接着，推导了 FMGBC-CM 的可达速率区域，其中信道输入协方差矩阵和膨胀因子未知且待求解。随后，我们提供了信道输入协方差矩阵的解析解。此外，我们提出了一种迭代算法来求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子。由于正常信噪比 (SNR) 下的速率区域公式较为复杂，我们借助低信噪比分析来研究信道特性。最后，数值示例表明，在完美保密约束下，两个用户均可同时实现正速率，验证了我们推导的必要条件。数值结果也阐明了在不同条件下求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子的解析解及所提算法的有效性。
引用
@article{arxiv.1307.2430,
title = {On The Fast Fading Multiple-Antenna Gaussian Broadcast Channel with Confidential Messages and Partial CSIT},
author = {Pin-Hsun Lin and Chien-Li Su and Hsuan-Jung Su},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.2430},
year = {2013}
}
备注
31 pages