中文

太赫兹遇上不可信无人机中继:通过轨迹与通信协同设计实现最小保密能效最大化

信息论 2022-02-09 v4 计算工程、金融与科学 网络与互联网体系结构 信号处理 math.IT

摘要

无人机(UAV)与太赫兹(THz)技术被设想在下一代无线通信中发挥至关重要的作用。本文提出一种新颖的、工作于太赫兹频段的 secure UAV 辅助移动中继系统,用于从多个地面用户设备(UE)向目的地采集数据。我们假设机载中继除提供中继服务外,还可能作为潜在窃听者,称为不可信无人机中继(UUR)。为保障端到端通信,我们提出一种带协作干扰的安全两阶段传输策略。随后,我们依据一项新度量——保密能效(SEE,定义为可达平均保密速率与平均系统功耗之比)——设计优化框架,使我们在考虑 UUR 固有飞行功率限制的同时获得最佳可能的安全水平。为兼顾所有 UE 间的服务质量公平性,我们通过联合设计关键系统参数(包括 UUR 的轨迹与速度、通信调度和网络功率分配)来最大化最小 SEE(MSEE)性能。由于公式化问题为混合整数非凸优化且计算难解,我们将其解耦为四个子问题,并提出替代算法,通过贪心/序贯块连续凸近似和非线性分式规划技术高效求解。数值结果表明,相较于其他已知基准,我们的设计在 MSEE 性能上有显著提升。

关键词

引用

@article{arxiv.2107.09896,
  title  = {Terahertz Meets Untrusted UAV-Relaying: Minimum Secrecy Energy Efficiency Maximization via Trajectory and Communication Co-design},
  author = {Milad Tatar Mamaghani and Yi Hong},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2107.09896},
  year   = {2022}
}

备注

16 pages, 10 figures, Accepted by (to appear in) the IEEE Transactions on Vehicular Technology