在随机分布窃听者存在下通过波束成形保障可见光通信系统安全
信息论
2017-07-24 v1 math.IT
摘要
本文考虑了在存在空间分布的被动窃听者（ED）且假设有多个 LED 发射机和一个合法接收机（UE）的情况下，可见光通信（VLC）系统的保密增强机制。基于特定的幅度约束，我们提出了一种优化保密性能的最优波束成形方案。与利用 ED 位置信息实现零控的情况相反，我们表明，当仅具备 ED 位置的统计信息时，最优解会将传输导向与 ED 过程强度和预期信道相关的特定本征模。随后，提供了一种次优的 LED 选择方案以降低保密中断概率（SOP）。通过使用保密容量界，推导出了 SOP 的近似闭式表达式。所有分析均通过 Monte Carlo 模拟进行了数值验证。分析表明，最优波束成形器产生优于 LED 选择的性能。然而，由于在完整波束成形方法中使用多个发射机相关的复杂性，LED 选择仍然是一种高效的次优方案。这些性能趋势和系统参数之间的精确关系可用于在存在随机分布 ED 的情况下开发安全的 VLC 系统。
引用
@article{arxiv.1707.06943,
title = {Securing Visible Light Communication Systems by Beamforming in the Presence of Randomly Distributed Eavesdroppers},
author = {Sunghwan Cho and Gaojie Chen and Justin P. Coon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1707.06943},
year = {2017}
}
备注
27 pages