OFDM 认知无线电网络中人工噪声辅助物理层安全的保密能效优化
信息论
2018-10-12 v1 math.IT
摘要
本文中，我们研究在存在多天线窃听者的基于 OFDM 的认知无线电网络 (CRNs) 中，主基站 (PBS) 与认知基站 (CBS) 跨不同正交频分复用 (OFDM) 子载波的功率分配，以实现节能安全下行通信。我们利用窃听者的瞬时信道状态信息 (ICSI)，提出一种保密能效最大化 (SEEM) 方案，称为基于 ICSI 的 SEEM (ICSI-SEEM) 方案，给定 PBS 与 CBS 各 OFDM 子载波的总发射功率预算。对于窃听者 ICSI 未知的情形，我们还利用窃听者的统计 CSI (SCSI) 提出一种 SEEM 方案，即基于 SCSI 的 SEEM (SCSI-SEEM) 方案。由于 ICSI-SEEM 与 SCSI-SEEM 问题为分式非凸问题，我们首先将其转化为等价的减法问题，随后通过采用两凸函数之差近似方法得到近似凸问题。最后，提出新的两层功率分配算法以求得所构造 ICSI-SEEM 与 SCSI-SEEM 问题的 -最优解。仿真结果表明，ICSI-SEEM 的保密能效 (SEE) 性能优于 SCSI-SEEM，且所提 ICSI-SEEM 与 SCSI-SEEM 方案在 SEE 性能上均优于传统的 SR 最大化与 EE 最大化方法。
引用
@article{arxiv.1810.05119,
title = {Secrecy Energy Efficiency Optimization for Artificial Noise Aided Physical-Layer Security in OFDM-Based Cognitive Radio Networks},
author = {Yuhan Jiang and Yulong Zou and Jian Ouyang and Jia Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.05119},
year = {2018}
}
备注
15 pages