依赖微波组播前传的安全毫米波云无线接入网络

在本文中，我们研究依赖组播前传的云无线接入网络（C-RAN）的下行安全波束成形（BF）设计问题，其中毫米波和微波载波分别用于接入链路和前传链路。基站（BS）通过协作混合模拟/数字BF联合服务用户。我们首先为协作基站开发一种模拟BF。在此基础上，我们构建了一个保密速率最大化（SRM）问题，同时受限于实际有限前传容量和基站总发射功率约束。由于所构建非凸问题的难解性，应用先进凸近似技术、约束凹凸过程以及半定规划（SDP）松弛将其转化为凸问题。随后，提出一种联合优化组播BF、协作数字BF和人工噪声（AN）协方差的迭代算法。接着，我们通过利用SDP松弛问题的原问题与对偶最优解来构造原问题的解。此外，考虑每基站发射功率约束，需要重新表述SRM问题，其可通过高效迭代算法求解。然后我们消除窃听者链路具有完美信道状态信息（CSI）这一理想化简化假设，并引入现实的不完美CSI。进而，研究最坏情况SRM问题。最后，通过结合所谓$\mathcal{S}$-Procedure与凸近似技术，我们设计了一种高效迭代算法来求解该问题。给出仿真结果以评估保密速率并证明所提算法的有效性。