This paper pioneers a novel scheme for artificial-noise (AN)-aided movable-antenna (MA)-enabled physical-layer service integration (PLSI) to harmonize the simultaneous delivery of multicast and confidential messages. By jointly exploiting the spatial reconfiguration capability of MAs and the interference shaping capability of AN, we aim to enhance secrecy performance while guaranteeing multicast reliability. The joint design of MA positions and transmit variables results in a highly coupled and non-convex optimization problem. To address this, we first provide key insights into the role of spatial degrees of freedom in AN design. We then characterize the AN direction under a structured transmission design and derive a closed-form expression for the AN-to-confidential power allocation ratio, which significantly simplifies the overall design. To solve the resulting problem, we further develop a low-complexity block coordinate ascent (BCA)-based scheme that alternates between transmit design and MA position optimization. Numerical results demonstrate that the proposed scheme achieves significant secrecy performance gains with low computational complexity and fast convergence, highlighting its effectiveness for MA-enabled PLSI systems.


翻译:本文开创性地提出了一种人工噪声(AN)辅助的可移动天线(MA)物理层服务集成(PLSI)方案,旨在协调多播与保密消息的同时传输。通过联合利用可移动天线的空间重构能力与人工噪声的干扰整形能力,我们致力于在保障多播可靠性的同时提升保密性能。可移动天线位置与发射变量的联合设计构成了一个高度耦合的非凸优化问题。为解决该问题,我们首先深入探讨了空间自由度在人工噪声设计中的关键作用,随后在结构化传输设计框架下刻画了人工噪声的方向特性,并推导出人工噪声与保密消息功率分配比的闭式表达式,从而显著简化了整体设计。针对简化后的优化问题,我们进一步开发了一种低复杂度的块坐标上升(BCA)方案,该方案交替优化发射设计与可移动天线位置。数值结果表明,所提方案在低计算复杂度与快速收敛条件下实现了显著的保密性能增益,凸显了其在可移动天线物理层服务集成系统中的有效性。

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