MIMO异构网络中一种基于人工噪声的抗主动窃听者的鲁棒安全传输方案

• 作者: 张波 易鸣 林胜斌 陈亚军 黄开枝
• 来源期刊: 电子与信息学报
• 学科: 工学
• 关键词: 异构网络 多输入多输出 物理层安全 主动窃听
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 页码范围: 2186-2193
• 页数: 8页
• 分类号: TN915
• 语种: 中文
• DOI: 10.11999/5EIT190649

摘要

为保证MIMO异构网络面临多天线主动窃听时的安全性，该文提出一种基于人工噪声的抗主动窃听者的鲁棒安全传输方案。首先，考虑窃听者发送上行导频干扰的情形，研究了其发送的上行导频干扰对合法用户信道估计的影响。随后，基于信道估计结果对宏基站、微基站的下行数据与噪声信号的预编码矩阵进行设计，并推导了此种情形下系统安全速率的表达式。然后，以系统安全速率最大化为目标对基站的下行数据与噪声信号的发送功率进行优化设计，并提出一种基于1维线性搜索的求解方法。进一步地，考虑窃听者在发送上行导频干扰后，继而发送噪声干扰用户下行通信的情形，提出一种基于离散零和博弈方法来获取最优的发送功率设计。仿真结果验证了所提方案的安全性和鲁棒性。