安全非正交多址接入系统的设计
信息论
2017-05-25 v2 math.IT
摘要
本文提出了一种在保密考虑下的非正交多址接入（NOMA）的新设计。我们关注一个NOMA系统，其中发射机在存在外部窃听者的情况下向多个用户发送机密消息。研究了解码顺序、传输速率以及分配给每个用户的功率的最优设计。考虑到窃听者瞬时信道状态未知的实用被动窃听场景，我们采用保密中断概率作为保密度量。我们首先考虑在保密中断和服务质量约束下最小化发射功率的问题，并推导了该问题的闭式解。然后我们探索在保密中断和发射功率约束下最大化用户间最小机密信息速率的问题，并提供了一种迭代算法来解决该问题。我们发现所研究问题中的保密中断约束并未改变NOMA的最优解码顺序，并且当保密约束变得更严格时，应增加分配给信道相对较差用户的功率。最后，我们从解析和数值两方面展示了在所研究问题中NOMA相对于正交多址接入的优势。
引用
@article{arxiv.1612.06961,
title = {On the Design of Secure Non-Orthogonal Multiple Access Systems},
author = {Biao He and An Liu and Nan Yang and Vincent K. N. Lau},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.06961},
year = {2017}
}
备注
to appear in IEEE Journal on Selected Areas in Communications