Low-Complexity Fairness-Oriented Secure Beamforming Design for CAPA-Based Systems

Ali Mursal

doi:10.1109/lwc.2026.3707689

Low-Complexity Fairness-Oriented Secure Beamforming Design for CAPA-Based Systems

2026-01-01

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DOI：10.1109/lwc.2026.3707689

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本通信探讨了面向公平性的安全波束成形在连续孔径阵列（CAPA）基多用户系统中的应用。尽管最大化总和保密速率（SSR）有利于强用户，而最大最小保密速率（MMSR）优化计算复杂度高，我们采用了几何平均保密速率（GMSR）作为平滑的公平性导向替代方案。与现有的傅里叶离散化方法不同，所提出的变分法（CoV）方法直接优化连续孔径电流，得到无积分、闭式、低复杂度的解，且保证收敛。仿真结果表明，所提出的基于CoV的GMSR算法比MMSR方法最高提升145%的SSR，比当前最优SSR-Sun方法提升超过1300%的最小保密速率（MSR），同时计算复杂度比MMSR低一个数量级。

Keyword:

Apertures

Arrays

Algorithms

Sun

Array signal processing

Complexity theory

Modeling

Optimization

Aluminum

Antennas

Continuous-aperture arrays (CAPA)

physical-layer security

fairness-aware beamforming

secrecy rate optimization

multi-user wireless systems

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