下行多天线蜂窝网络中的物理层安全
信息论
2016-11-15 v1 math.IT
摘要
本文研究了蜂窝网络下行链路的物理层安全，其中发送给每个移动用户的机密消息可能被 (i) 同一小区内的其他用户和 (ii) 其他小区内的用户窃听。基站和移动用户的位置被建模为两个独立的二维泊松点过程。利用所提出的模型，我们通过结合随机几何和随机矩阵理论工具的大系统分析，分析了正则化信道反转 (RCI) 预编码可实现的安全速率。我们获得了安全中断概率和平均安全速率的近似值，并刻画了 RCI 预编码实现非零安全速率的机制。我们发现，与孤立小区不同，蜂窝网络中的安全速率并不随发射功率单调增长，如果发射功率无限增长，网络倾向于处于安全中断状态。此外，我们表明存在一个最大化安全速率的最佳基站部署密度值，且该值是信噪比的减函数。
引用
@article{arxiv.1307.7211,
title = {Physical Layer Security in Downlink Multi-Antenna Cellular Networks},
author = {Giovanni Geraci and Harpreet S. Dhillon and Jeffrey G. Andrews and Jinhong Yuan and Iain B. Collings},
journal= {arXiv preprint arXiv:1307.7211},
year = {2016}
}
备注
submitted to IEEE Transactions on Communications, July 2013