缓存异构蜂窝网络中的安全且节能传输：性能分析与优化

本文研究由一个宏基站和多个小基站（SBSs）组成的缓存异构蜂窝网络的物理层安全。我们针对随机分布的窃听者，研究缓存放置与文件传输的联合设计，以实现安全且节能的传输。我们提出了一种新颖的“最热门内容”与“最大内容多样性”混合缓存放置策略，以分发不同流行度的文件。根据所请求文件的可用性与放置情况，我们分别采用三种协作传输方案，即分布式波束成形、频域正交传输和最佳 SBS 中继。我们推导了每种传输方案的连接中断概率与保密中断概率的解析表达式。随后，我们分别设计了最优传输速率与缓存分配，以依次实现最大的整体保密吞吐量与保密能效。数值结果验证了理论分析，并证明了所提混合缓存策略的优越性。