This paper investigates sensing, communication, security, and energy efficiency of the heterogeneous integrated sensing and communication networks under challenging operational conditions. We focus on scenarios in which communication performance, security, and sensing accuracy are degraded by interference, eavesdropping, and imperfect channel state information. To this end, we analyze communication and sensing signals within ISAC framework as well as the communication signals of a multicast network based on \emph{rate-splitting multiple access} (RSMA). Then, sensing signal-to-cluster-plus-noise ratio, communication rate, security rate, and \emph{security energy efficiency} (SEE) are evaluated. To simultaneously enhance these system performances, we propose a targeted optimization framework aimed at maximizing SEE. This framework characterizes the sensing-security trade-off by jointly optimizing the transmit \emph{beamforming} (BF) vectors and the echo BF vector to construct green interference using the echo signal, as well as common and private streams generated by RSMA. Particularly, the joint design improves the security rate and reduces power consumption, thereby enabling a higher SEE. Given the non-convex nature of the optimization problem, we present an alternative approach that leverages Taylor series expansion, majorization-minimization, semi-definite programming, and successive convex approximation techniques. Specifically, we decompose the original non-convex and intractable optimization problem into three simplified sub-optimization problems, which are iteratively solved using an alternating optimization strategy. Simulations provide comparisons with state-of-the-art schemes, highlighting the superior efficiency, robustness, and scalability of the proposed joint multi-BF optimization scheme based on RSMA and green interference in improving system performances.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
论文浅尝 | 知识图谱问答中的层次类型约束主题实体识别
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 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+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
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
相关VIP内容
最新《图嵌入组合优化》综述论文,40页pdf
专知会员服务
35+阅读 · 2020年9月7日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
Single-Shot Object Detection with Enriched Semantics
统计学习与视觉计算组
14+阅读 · 2018年8月29日
论文浅尝 | 知识图谱问答中的层次类型约束主题实体识别
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 | Improved Neural Relation Detection for KBQA
开放知识图谱
13+阅读 · 2018年1月21日
论文浅尝 | Question Answering over Freebase
开放知识图谱
19+阅读 · 2018年1月9日
相关基金
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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
12+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
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员