协作多波束安全传输框架

不安全区域缩小一个量级

通过精心叠加多个波束，将卫星下行链路的不安全区域缩小十倍，同时保证合法用户通信透明。

Bin, Qi · Ye, Neng · Li, Jianguo · Bichen, Kang · 安建平

IEEE Transactions on Communications 2024

参数信息

不安全区域缩小

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技术优势

不安全区域缩小一个量级

多波束交叉叠加使合法接收区域缩至交叉范围，主瓣内窃听区域大幅减小。

边界外信号被随机化

在交叉区域外通过符号映射和波束成形联合设计，使接收信号变成随机噪声，窃听者无法提取信息。

多波束自由度提升安全

利用多波束带来的额外设计自由度，实现传统单波束无法达到的安全性能。

应用场景

• 卫星通信安全：用于卫星下行链路防窃听，在合法用户处透明通信，同时大幅缩小不安全区域。
• 毫米波通信：多波束交叉技术可用于毫米波高频段，解决波束窄但窃听风险仍存在的问题。
• 物联网安全：为物联网卫星回传链路提供物理层安全，防止海量设备数据被截获。
• 量子通信：与量子密钥分发互补，在经典物理层先收缩窃听区域，提高整体安全性。
• 航空航天通信：用于卫星与航天器通信，利用多波束交叉保护下行遥测数据不被截获。