全双工 SWIPT 系统中的安全波束成形
信息论
2017-09-21 v1 math.IT
摘要
由于无线信道的广播特性，物理层安全是全双工（FD）通信系统中的关键问题。在本文中，针对全双工同时无线信息与功率传输（FD-SWIPT）系统，提出了信息与人工噪声波束成形向量的联合设计。为保证 FD-SWIPT 系统的高安全性与能量收集性能，所提设计被表述为在信息泄漏和能量约束下的总信息传输速率（SITR）最大化问题。此外，我们通过表述一个公平性感知的 SITR 最大化问题，考虑了上行与下行信息传输速率之间的公平性问题。尽管所表述的 SITR 最大化与公平性感知的 SITR 最大化问题是非凸的，我们通过半定松弛与一维搜索求解了它们。理论上证明了所提算法的最优性，并确定了其计算复杂度。此外，我们针对所表述的优化问题提出了两种次优解。就 SITR 最大化问题而言，数值结果表明，随着 FD-BST 最大传输功率的增加，两种次优算法之一的性能接近最优算法的性能。
引用
@article{arxiv.1709.06623,
title = {Secure Beamforming in Full-Duplex SWIPT Systems},
author = {Yanjie Dong and Ahmed El Shafie and Md. Jahangir Hossain and Julian Cheng and Naofal Al-Dhahir and Victor C. M. Leung},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.06623},
year = {2017}
}
备注
submitted for journal publication