Article (Périodiques scientifiques)
Physical Layer Security in Multibeam Satellite Systems
ZHENG, Gan; ARAPOGLOU, Pantelis-Daniel; OTTERSTEN, Björn
2012In IEEE Transactions on Wireless Communications, 11 (2), p. 852 - 863
Peer reviewed vérifié par ORBi
 

Documents


Texte intégral
Physical Layer Security in Multibeam Satellite Systems.pdf
Postprint Éditeur (449.96 kB)
Demander un accès

Tous les documents dans ORBilu sont protégés par une licence d'utilisation.

Envoyer vers



Détails



Résumé :
[en] Security threats introduced due to the vulnerability of the transmission medium may hinder the proliferation of Ka band multibeam satellite systems for civil and military data applications. This paper sets the analytical framework and then studies physical layer security techniques for fixed legitimate receivers dispersed throughout multiple beams, each possibly surrounded by multiple (passive) eavesdroppers. The design objective is to minimize via transmit beamforming the costly total transmit power on board the satellite, while satisfying individual intended users' secrecy rate constraints. Assuming state-of-the-art satellite channel models, when perfect channel state information (CSI) about the eavesdroppers is available at the satellite, a partial zero-forcing approach is proposed for obtaining a low-complexity sub-optimal solution. For the optimal solution, an iterative algorithm combining semi-definite programming relaxation and the gradient-based method is devised by studying the convexity of the problem. Furthermore, the use of artificial noise as an additional degree-of-freedom for protection against eavesdroppers is explored. When only partial CSI about the eavesdroppers is available, we study the problem of minimizing the eavesdroppers' received signal to interference-plus-noise ratios. Simulation results demonstrate substantial performance improvements over existing approaches.
Disciplines :
Ingénierie électrique & électronique
Sciences informatiques
Identifiants :
UNILU:UL-ARTICLE-2011-523
Auteur, co-auteur :
ZHENG, Gan ;  University of Luxembourg > Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SNT)
ARAPOGLOU, Pantelis-Daniel ;  ESA
OTTERSTEN, Björn  ;  University of Luxembourg > Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SNT)
Langue du document :
Anglais
Titre :
Physical Layer Security in Multibeam Satellite Systems
Date de publication/diffusion :
février 2012
Titre du périodique :
IEEE Transactions on Wireless Communications
ISSN :
1536-1276
eISSN :
1558-2248
Maison d'édition :
Institute of Electrical and Electronics Engineers, New York, Etats-Unis - New York
Volume/Tome :
11
Fascicule/Saison :
2
Pagination :
852 - 863
Peer reviewed :
Peer reviewed vérifié par ORBi
Disponible sur ORBilu :
depuis le 03 octobre 2013

Statistiques


Nombre de vues
403 (dont 0 Unilu)
Nombre de téléchargements
0 (dont 0 Unilu)

citations Scopus®
 
201
citations Scopus®
sans auto-citations
195
citations OpenAlex
 
192
citations WoS
 
168

Bibliographie


Publications similaires



Contacter ORBilu