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关于 STAR-RIS 辅助上行 NOMA 网络的保密设计

信息论 2021-11-05 v1 math.IT

摘要

本文研究了同时发射与反射可重构智能表面辅助的上行非正交多址接入系统中的安全传输问题,其中合法用户利用 STAR-RIS 主动重新配置电磁传播环境,向基站发送机密信号。根据窃听信道状态信息的可用性,考虑了窃听者的完全 CSI 和统计 CSI 两种情况。对于完全窃听 CSI 场景,我们采用自适应速率窃听编码方案,旨在满足串行干扰消除解码顺序约束的条件下最大化最小保密容量。为此,我们提出了一种交替混合波束成形算法,以联合优化接收波束成形、发射功率以及反射/透射系数。而对于统计窃听 CSI 场景,采用恒定速率窃听编码方案,在满足合法用户服务质量要求的条件下最小化最大保密中断概率。随后,我们推导了恒定速率编码策略下的精确 SOP 表达式,并开发了一种扩展的 AHB 算法用于联合保密波束成形设计。仿真结果证明了所提方案的有效性。此外,还提供了关于相移/幅度量化以及 STAR-RIS 部署的一些有用指导。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.02642,
  title  = {On the Secrecy Design of STAR-RIS assisted Uplink NOMA Networks},
  author = {Zheng Zhang and Jian Chen and Yuanwei Liu and Qingqing Wu and Bingtao He and Long Yang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.02642},
  year   = {2021}
}