随机窃听者下的 AmBC-NOMA 网络物理层安全
系统与控制
2024-12-10 v1 系统与控制
摘要
本文研究了在非协作窃听者 (Eves) 随机分布的环境下，环境背散射通信非正交多址 (AmBC-NOMA) 网络的物理层安全 (PLS)。在本文提出的系统中，基站 (BS) 发送叠加信号给典型 NOMA 用户对，同时背散射设备 (BD) 通过反射和调制 BS 的信号来传输其独特信号。与此同时，Eves 被动尝试窃听正在进行的传输。值得注意的是，Eves 的数量和位置是未知的，这构成了系统的重大安全威胁。为解决此挑战，BS 注入人造噪声 (AN) 以误导 Eves，并采用受保护区域在 BS 周围创建 Eve-排除区域。提供理论表达式用于评估系统的可靠性-安全性权衡，包括掉线概率 (OP) 和窃听概率 (IP)。进一步探讨了高信噪比 (SNR) 下的渐近行为，包括对 OP 的多样性阶数的推导。数值结果通过大量仿真验证了分析结果，表明 AN 的注入和受保护区域均可有效提升 PLS。此外，还提供了关于不同关键参数——包括发射 SNR、BD 的反射效率、功率分配系数、分配给期望信号的功率比例、Eve-排除区域半径、窃听者分布密度以及背散射 AN 取消效率——对 OP 和 IP 的分析与洞见。
引用
@article{arxiv.2412.06421,
title = {Physical Layer Security in AmBC-NOMA Networks with Random Eavesdroppers},
author = {Xinyue Pei and Xingwei Wang and Min Huang and Yingyang Chen and Xiaofan Li and Theodoros A. Tsiftsis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.06421},
year = {2024}
}