统一非正交多址接入框架下的安全通信
信息论
2019-04-03 v1 math.IT
摘要
本文研究了物理层保密对统一非正交多址接入（NOMA）框架性能的影响，其中考察了外部和内部窃听两种场景。合法用户（LUs）和窃听者的空间位置通过随机几何进行建模。为刻画安全性能，针对码域 NOMA（CD-NOMA）和功率域 NOMA（PD-NOMA）推导了保密中断概率（SOP）新的精确与渐近表达式，其中考虑了不完美连续干扰消除（ipSIC）和完美 SIC（pSIC）。对于外部窃听场景，获得了 CD/PD-NOMA 下一对用户（第 n 个用户与第 m 个用户）的保密分集阶数。分析结果表明，CD-NOMA 和 PD-NOMA 下第 n 个用户在 ipSIC/pSIC 时的分集阶数分别等于零/K 和零/一；第 m 个用户的分集阶数对于 CD/PD-NOMA 等于 K/一。对于内部窃听场景，我们考察了保密分集阶数的分析，并观察到 CD-NOMA 和 PD-NOMA 下第 m 个用户窃听第 n 个用户在 ipSIC/pSIC 时分别提供零/K 和零/一的分集阶数，这与外部窃听场景一致。数值结果验证了所推导分析结果的准确性，并表明：i）第 n 个用户的保密中断行为优于第 m 个用户；ii）通过增加子载波数量，CD-NOMA 相比 PD-NOMA 能够实现更大的保密分集增益。
引用
@article{arxiv.1904.01459,
title = {Secure Communications in a Unified Non-Orthogonal Multiple Access Framework},
author = {Xinwei Yue and Yuanwei Liu and Yuanyuan Yao and Xuehua Li and Rongke Liu and Arumugam Nallanathan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.01459},
year = {2019}
}
备注
15 pages,10 figures