Güvenli çoklu kullanıcılı MISO sistemlerde eşik değerine dayalı kullanıcı seçim performansı

Abstract

Fiziksel katmanda güvenlik metotları, telsiz ağların yapısından kaynaklanan güvenlik sorunlarının çözülmesi adına umut vaat etmektedir. Bu çalışmada, çoklu kullanıcılı çoklu antenli ve gizli dinleyici bulunduran bir sistem modeli göz önünde bulundurulmuştur. Gizli dinleyicinin pasif olduğu ve kanal bil- gisinin (CSI) baz istasyonunda mevcut olmadığı varsayılarak, gizli dinleyicinin algısını bozmak için yetkili kullanıcının boş uzayına yapay gürültü eklenmiştir. Güvenli haberleşme sağlanmasında, kullanıcıların kanal durum bilgisi sistem performansı açısından önemlidir. Fakat her kullanıcının kanal bilgisini baz istasyonuna iletmesi haberleşme sistemindeki yükü (overhead) arttırır. Bu yükü azaltmak amacıyla alıcı tarafında eşik değerine bağlı kullanıcı seçimi algoritması uygulanarak, bu seçimin güvenlik kapasitesi değeri üzerine etkilerini incelenmiştir.

Physical layer security is a promising approach to enable secure communications by considering the characteristics of wireless channels. In this work, we consider a multiple antenna multiuser system with an eavesdropper which is passive and its channel state information (CSI) is not available at transmitter. We we add artificial noise (AN) in the null space of legitimate user to disturb reception of eavesdropper. For the sake of ensuring secure communication, CSI has great impact on system performance. However, in order to estimate the channel of all users at transmitter, sending pilot signals from all these users increases the system overhead. We perform a threshold based user selection at the receiver side to reduce this overhead. Also, we investigate the effects of the proposed user selection on the secrecy capacity.