空间相关信道中可重构智能表面辅助的密钥生成
信息论
2022-11-08 v1 math.IT
摘要
可重构智能表面(RIS)是一项颠覆性技术,凭借其智能定制无线环境的能力,可提升物理层密钥生成(PKG)的性能。现有的 RIS 辅助 PKG 方法主要基于基站(BS)与 RIS 处独立同分布(i.i.d.)信道模型的理想化假设。然而,在各项同性散射环境中,典型 RIS 的 i.i.d. 模型并不准确,且忽略信道空间相关性的存在可能会降低 PKG 性能。本文建立一般化的空间相关信道模型,并提出基于发射与反射波束赋形的新信道探测框架。我们推导了闭式密钥生成率(KGR)表达式,并构建了一个优化问题,采用低复杂度的块逐次上界最小化(BSUM)结合 Mirror-Prox 方法求解。仿真结果表明,相较于基于 i.i.d. 衰落模型的现有方法,当相邻 RIS 单元间距为四分之一波长时,所提方法获得约 dB 的发射功率增益。此外,KGR 随 RIS 单元数显著增加,而随 BS 天线数仅边际增加。
引用
@article{arxiv.2211.03132,
title = {Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Secret Key Generation in Spatially Correlated Channels},
author = {Lei Hu and Guyue Li and Xuewen Qian and Aiqun Hu and Derrick Wing Kwan Ng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.03132},
year = {2022}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2207.11752