在不完美 CSI 下通过可重构双功能表面保障 NOMA 网络安全性
信号处理
2022-05-31 v1 信息论
math.IT
摘要
本文研究利用可重构双功能表面来保证非正交多址（NOMA）网络中全空间安全传输。在存在窃听者的情况下，从基站到合法用户的下行通信由同时发射与反射可重构智能表面（STAR-RIS）保障，其中研究了三种实际工作协议，即能量分割（ES）、模式选择（MS）和时间分割（TS）。考虑了所有信道的不完美信道状态信息（CSI），对功率分配、主动与被动波束赋形的联合优化进行了研究以最大化保密能量效率（SEE）。对于 ES，通过用 S 过程与一般符号定性近似半无限约束，该问题由交替优化框架求解。此外，所提算法通过求解混合整数非凸问题扩展至 MS 协议。而对于 TS，提出了一种双层迭代方法。仿真结果表明：1）所提 STAR-RIS 辅助的 NOMA 网络能够提供比传统 RIS 对应网络高至多 33.6% 的 SEE；2）TS 与 ES 协议通常分别适用于低与高功率域；3）CSI 估计的精度与比特分辨率功耗对于获取 STAR-RIS 所提供的 SEE 收益至关重要。
引用
@article{arxiv.2205.14595,
title = {Safeguarding NOMA Networks via Reconfigurable Dual-Functional Surface under Imperfect CSI},
author = {Wen Wang and Wanli Ni and Hui Tian and Zhaohui Yang and Chongwen Huang and Kai-Kit Wong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.14595},
year = {2022}
}
备注
This paper has been accepted by the IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing