Reconfigurable Intelligent Surfaces (RISs) constitute a strong candidate physical-layer technology for the $6$-th Generation (6G) of wireless networks, offering new design degrees of freedom for efficiently addressing demanding performance objectives. In this paper, we consider a Multiple-Input Single-Output (MISO) physical-layer security system incorporating a reflective RIS to safeguard wireless communications between a legitimate transmitter and receiver under the presence of an eavesdropper. In contrast to current studies optimizing RISs for given positions of the legitimate and eavesdropping nodes, in this paper, we focus on devising RIS-enabled secrecy for given geographical areas of potential nodes' placement. We propose a novel secrecy metric, capturing the spatially averaged secrecy spectral efficiency, and present a joint design of the transmit digital beamforming and the RIS analog phase profile, which is realized via a combination of alternating optimization and minorization-maximization. The proposed framework bypasses the need for instantaneous knowledge of the eavesdropper's channel or position, and targets providing an RIS-boosted secure area of legitimate communications with a single configuration of the free parameters. Our simulation results showcase significant performance gains with the proposed secrecy scheme, even for cases where the eavesdropper shares similar pathloss attenuation with the legitimate receiver.


翻译:可重构智能表面(RISs)是第六代(6G)无线网络的一种极具潜力的物理层技术,它为有效应对严苛的性能目标提供了新的设计自由度。本文研究了一种集成反射式RIS的多输入单输出(MISO)物理层安全系统,旨在保护合法发射机与接收机之间无线通信免受窃听者的威胁。与当前针对固定合法节点和窃听节点位置优化RIS的研究不同,本文专注于为潜在节点的给定地理区域设计基于RIS的保密方案。我们提出了一种新颖的保密度量,用于捕捉空间平均的保密频谱效率,并给出了发射数字波束赋形与RIS模拟相位配置的联合设计方案,该方案通过交替优化与最小化-最大化技术的结合来实现。所提出的框架无需窃听者信道或位置的瞬时信息,旨在通过单次自由参数配置提供RIS增强的合法通信安全区域。仿真结果表明,即使当窃听者与合法接收者具有相似的路径损耗衰减时,所提保密方案仍能带来显著的性能增益。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年8月9日
Anomalous Instance Detection in Deep Learning: A Survey
Arxiv
14+阅读 · 2018年5月15日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员