反馈在双向安全通信中的作用

大多数实际的通信链路都是双向的。在这些模型中，由于源节点也接收信号，其编码器可以选择基于过去接收到的信号来计算其输出。另一方面，从实际角度来看，确定此类编码器设计可能无法提高通信速率的情况也是可取的。对于传输消息和反馈信号遭到窃听的情况，这个问题尤为有趣。在本文中，我们通过研究两个基本模型来探讨反馈对保密容量有多大影响的问题。首先，我们考虑高斯双向窃听信道并推导了其保密容量区域的外界。我们表明，除非在我们识别出的某种特殊情况下，否则当不利用反馈信号时，保密速率的损失可以是无界的，从而得出结论：一般而言，利用反馈是非常有益的。其次，我们考虑了中继节点也是窃听者的半双工高斯双向中继信道，并发现与前一场景相比，反馈的影响不那么显著。具体而言，当忽略反馈时，保密速率的损失被量化为当中继功率趋于无穷大时每个信道使用小于 0.5 比特。这一可达速率区域是通过简单时分结合协作干扰获得的，凭借其简单性和近最优性能，它是利用反馈信号的编码器的一个可行替代方案。