基于 MISO 波束成形的保密无线信息与能量传输
信息论
2016-11-17 v3 math.IT
摘要
利用无线电信号同时进行无线信息与能量传输（SWIPT）的双重用途最近引起了广泛关注。为了满足能量接收机（ERs）的工作接收功率远高于信息接收机（IRs）的实际要求，ERs 需要比 IRs 部署得离发射机更近。然而，由于无线信道的广播特性，一个关键问题是发送给 IRs 的信息不能被拥有更好信道条件的 ERs 窃听。本文在多用户多输入单输出（MISO）SWIPT 系统中解决了这一新的保密通信问题，其中多天线发射机同时向一个单天线 IR 和多个单天线 ER 发送信息和能量。通过优化发射波束成形矢量及其功率分配，我们在满足发送给 IR 的信息保密速率约束的前提下，最大化传输给 ERs 的加权和能量。我们将此非凸问题重构为两阶段问题从而求得最优解。首先，固定 IR 处的信干噪比（SINR），通过应用半定松弛（SDR）技术获得最优波束成形解；然后，通过对 IR 的最优 SINR 值进行一维搜索来解决原始问题。此外，我们提出了两种次优的低复杂度波束成形方案，并将其可实现的（保密）速率 - 能量（R-E）区域与最优方案进行了比较。
引用
@article{arxiv.1306.0969,
title = {Secrecy Wireless Information and Power Transfer with MISO Beamforming},
author = {Liang Liu and Rui Zhang and K. C. Chua},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.0969},
year = {2016}
}
备注
accepted by the IEEE Global Communications Conference 2013