面向移动监听者的感知辅助远场安全通信
信号处理
2024-08-27 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
远场通信的距离域额外自由度（DoF）为物理层安全（PLS）设计提供了新的机遇。然而，现有工作主要考虑静态监听者，而面向移动监听者的相关研究仍处于初级阶段，主要由于难以获取监听者的信道状态信息（CSI）。为此，我们提出利用集成感知与通信（ISAC）系统的感知能力辅助 PLS 设计。为全面研究该系统的动态行为，我们提出了帕累托优化框架，构建多目标优化问题（MOOP），同时优化三个关键绩效指标：功耗、安全服务用户数以及跟踪性能，并在给定泄露率约束下保证用户的可达率。我们提出一种基于广义屈果分解（GBD）方法的全局最优设计，以实现帕累托最优解。为降低计算复杂度，我们进一步设计一种基于零强化（ZF）波束赋形和成功凸近（SCA）的低复杂度算法。仿真结果验证了所提算法的有效性，并揭示了三项绩效指标之间的内在权衡。观察到远场通信为 PLS 创造了有利的波束衍射效果，信息信号能量在监听者附近被消除，而集中在用户身上。
引用
@article{arxiv.2408.13829,
title = {Sensing-aided Near-Field Secure Communications with Mobile Eavesdroppers},
author = {Yiming Xu and Mingxuan Zheng and Dongfang Xu and Shenghui Song and Daniel Benevides da Costa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2408.13829},
year = {2024}
}