STAR-RIS 增强的多天线毫米波系统联合物理层安全与隐蔽通信
信息论
2023-07-18 v1 math.IT
摘要
本文研究在多天线毫米波（mmWave）系统中利用同时透射与反射 RIS（STAR-RIS）来支持联合物理层安全（PLS）与隐蔽通信（CCs），其中基站（BS）在 STAR-RIS 辅助下与隐蔽用户和安全用户通信，同时击败监视者的窃听。具体地，我们进行了解析推导以获得监视者最小检测错误概率（DEP）的闭式表达式。进一步，考虑到 BS 仅知道 STAR-RIS 与监视者间统计信道状态信息（CSI）这一实际假设，推导了最小 DEP 的渐近结果与安全速率的下界。随后，以最大化隐蔽速率与最小安全速率的平均和为目标，通过联合优化主动与被动波束成形器，并保障合法用户的隐蔽需求与服务质量（QoS），建立优化问题。由于变量间强耦合，提出基于交替策略与半定松弛（SDR）方法的迭代算法求解该非凸优化问题。仿真结果表明，所提 STAR-RIS 辅助方案性能大幅超越传统 RIS 方案，验证了 STAR-RIS 在同时实现 PLS 与 CCs 中的优越性。
引用
@article{arxiv.2307.08043,
title = {STAR-RIS Enhanced Joint Physical Layer Security and Covert Communications for Multi-antenna mmWave Systems},
author = {Han Xiao and Xiaoyan Hu and Ang Li and Wenjie Wang and Zhou Su and Kai-Kit Wong and Kun Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.08043},
year = {2023}
}