بهره‌وری انرژی در شبکه‌های رله چندآنتنی دوجهتی امن

این مقاله، به بررسی بهره‌وری انرژی در شبکه‌های رله دوجهتی امن می‌پردازد. فرض می‌شود که در حضور یک شنودگر، دو کاربر تک‌آنتنی با کمک چند رله چندآنتنی تقویت و ارسال به مبادله اطلاعات با یکدیگر اقدام می‌کنند. در بازه زمانی اول، کاربران سیگنال خود را به سمت رله ارسال می‌کنند و در بازه زمانی دوم، رله‌ها با استفاده از ماتریس شکل‌دهی پرتو، سیگنال دریافتی را به گونه‌ای به سمت کاربران ارسال می‌کنند که اطلاعات دریافتی شنودگر به حداقل برسد. با استفاده از دو روش شکل‌دهی پرتو در فضای پوچ (nsbf) و شکل‌دهی پرتو بر پایه هم‌ترازی تداخل (ilabf)، بهره‌وری انرژی که نسبت نرخ مجموع امن به توان مصرفی کل شبکه است، محاسبه شده است. نشان داده می‌شود که مساله‌های پیش رو غیر محدب است و با استفاده از روش آزادسازی نیمه‌معین (sdr)، به صورت محدب تبدیل خواهند شد. این مسایل محدب با استفاده از روش نقطه درونی حل گردیده‌اند و پاسخ آنها فرم بسته ندارد. در نتایج عددی، ملاحظه می‌شود که با استفاده از روش شکل‌دهی پرتو بر پایه هم‌ترازی تداخل، بهره‌وری انرژی مقدار بیشتری را نسبت به روش شکل‌دهی پرتو در فضای پوچ که در پژوهش‌های پیشین به کار رفته است، به خود اختصاص می‌دهد.

Energy Efficiency in Secrecy MultiAntenna TwoWay Relay Networks

paper investigates the energyefficiency in secrecy twoway relay networks. It is assumed that in the presence of several multiantenna amplifyandforward relays and a single eavesdropper, two singleantenna users exchange their confidential messages during two hops. In the first hop, both users send their messages to the relay nodes and during the second hop, the relays send the received signal to the users by using the beamforming matrix, to minimize the received information by the eavesdropper .In this way, using two beamforming strategies, named as NullSpace Beamforming (NSBF) and Information Leakage Alignment Beamforming (ILABF), the secrecy energy efficiency that is the ratio of total secrecy sumrate to the total power consumption of the network is calculated. It is shown that the aforementioned problem is nonconvex so it will be converted to the convex form, using the SemiDefinite Relaxation (SDR). This problem has not closedform and is solved using the interior point method.In numerical results, it is observed that by using the information leakage alignment beamforming (ILABF) method, energy efficiency is allocated more value than the nullspace beamforming (NSBF) approach that was used in previous studies.