Rician 窃听信道中基于位置的波束成形保密性能分析

我们提出了一种针对窃听信道的新型最优基于位置的波束成形 (Location-Based Beamforming, LBB) 方案，其中主信道和窃听者信道均服从 Rician 衰落。在我们的 LBB 方案中，两个关键输入是合法接收者的位置和潜在窃听者的位置。值得注意的是，该方案不需要主信道或窃听者信道的任何信道状态信息作为直接输入，使其易于部署在各种已知位置输入的应用场景中。我们的波束成形解决方案假设发射端为多天线，窃听者为多天线，接收端为单天线，其目标是最大化信道的物理层安全性。为了获得该解决方案，我们首先推导了 LBB 方案的保密中断概率的闭式表达式，该表达式对主信道和窃听者信道的任意 Rician K 因子值均有效。利用该表达式，我们随后确定了使保密中断概率最小化的基于位置的波束成形器解。为了评估新方案的实用性并量化位置信息对波束成形器的价值，我们将该方案与其他一些不利用任何位置信息的方案进行了比较。我们的新波束成形器解决方案为广泛的基于位置的应用提供了最优的物理层安全性。