基于多功能RIS辅助NOMA网络的保密性能分析

虽然可重构智能表面（Reconfigurable Intelligent Surface, RIS）可以提高无线用户的保密通信性能，但仍面临覆盖范围有限和双衰落效应等挑战。为解决这些问题，本文利用一种新型的多功能RIS（Multi-functional RIS, MF-RIS）来增强无线用户的保密性能，并研究了非正交多址接入（Non-orthogonal Multiple Access, NOMA）网络中的物理层保密问题。具体而言，本文推导了MF-RIS辅助NOMA网络中用户的保密停机概率（Secrecy Outage Probability, SOP）和保密吞吐量表达式，分析了外部和内部窃听者情况下的保密性能。此外，在高信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR）条件下，还分析了SOP和保密多样性阶数的数值表达式。此外，本文考察了接收硬件限制和误传输导致的近似成功干扰消除（Successive Interference Cancellation, SIC）不完美性对保密性能的影响。数值结果表明：i）在相同的功率预算下，MF-RIS实现的保密性能显著优于主动RIS和同时发射反射RIS；ii）随着功率预算的增加，由不完美SIC导致的残余干扰已超过热噪声成为影响保密容量的主要因素；iii）在外部窃听场景中，部署额外的MF-RIS元素带来的保密性提升显著高于内部窃听场景。