Physical Layer Security in Random NOMA-Enabled Heterogeneous Networks
本文分析了物理层保密方法在支持非正交多址接入（NOMA）的异构网络（HetNet）中的性能。考虑$K$层多小区HetNet，包括在所有层中采用的NOMA。基站、合法用户（在两用户NOMA设置中）和被动窃听者都是随机分布的，所有这些都具有单天线。假设节点分布为独立的泊松点过程，利用随机几何方法来刻画遍历保密率。在特殊情况下，合法用户的遍历保密率的下限的封闭形式的表达式推导出的遍历保密率的下限。此外，更简单的表达式遍历保密率得到的干扰限制制度与消失的噪声方差。多层技术，NOMA，和物理层保密的效果进行了研究，使用数值结果。结果表明，将HetNet应用于安全的多小区NOMA系统，提高了频谱效率性能。
2022-10-21 cs.IT math.IT
On the Secrecy Unicast Throughput Performance of NOMA Assisted Multicast-Unicast Streaming With Partial Channel Information
本文考虑了下行单小区非正交多址接入（NOMA）网络与均匀部署的用户，而混合组播和单播业务的情况下考虑。在保证组播业务服务质量（QoS）的前提下，对组播中断和保密单播吞吐量性能进行了评估。特别是，两种类型的部分信道状态信息（CSI），即不完美的CSI和基于二阶统计量（SOS）的CSI，研究的分析框架。对于这两种情况，除了基于SOS的CSI中的保密单播吞吐量的近似仅涉及两个用户之外，还推导出了组播中断概率和保密单播吞吐量的封闭形式近似。仿真结果表明，在组播中断概率方面，两种情况下考虑的NOMA方案均优于传统的正交多址接入（OMA）方案，而在保密单播吞吐量方面，NOMA方案在较好的条件下优于OMA方案（高信噪比（SNR）），但是在差的条件下（低SNR）不如OMA方案。此外，这两种情况下取得了类似的性能，除了NOMA方案与不完美的CSI获得更大的秘密单播吞吐量比基于SOS在高信噪比条件下。最后，所提供的数值结果也证实了这两种情况下的组播中断概率和保密单播吞吐量的近似值匹配良好的Monte Carlo模拟。
2018-10-23 cs.IT math.IT
On the Secrecy Performance of NOMA Systems with both External and Internal Eavesdroppers
在NOMA系统中共享资源块为内部用户提供了更多的机会来偷听其他用户的消息。因此，除了外部窃听者之外，还必须提供针对内部用户的某种保密性。本文研究了两用户NOMA系统在存在外部和内部被动窃听者的情况下的保密性能，其中远端用户充当内部窃听者，试图偷听近端用户的消息。我们的系统由一个单天线基站，两个合法用户和一个外部被动窃听。我们给出了用户的遍历保密率的封闭形式。此外，为了得到系统的秘密中断概率（SOP），我们使用高斯-切比雪夫求积方法，它给出了一个近似的SOP。数值结果表明，这种近似非常接近系统SOP的精确值。最后，我们排除了外部窃听者，并给出了系统中远端用户的遍历率、近端用户的遍历保密率以及系统的SOP的封闭形式。
2019-06-10 cs.IT math.IT
Rethinking the Secrecy Outage Formulation: A Secure Transmission Design Perspective
本文研究了在不知道窃听者信道衰落状态的情况下的信息安全问题。我们提出了一种替代的保密中断制定来衡量的概率，消息传输未能实现完美的保密。使用这个公式，我们设计了两个传输方案，满足给定的安全要求，同时实现良好的吞吐量性能。
2013-06-06 cs.IT math.IT
User Pairing and Outage Analysis in Multi-Carrier NOMA-THz Networks
本文提供了一个全面的框架来分析非正交多址接入（NOMA）在单载波和多载波太赫兹（THz）网络的下行链路传输的性能。具体来说，我们首先开发了一种新的用户配对方案的THz-NOMA网络，确保性能增益的NOMA正交多址接入（OMA）的NOMA对每个单独的用户和适应根据分子吸收。然后，我们描述了新的中断概率表达式，考虑单载波和多载波THz-NOMA网络中存在的各种用户配对方案，Nakagami-m信道衰落，和分子吸收噪声。提出了一种基于矩生成函数（MGF）的多载波THz网络用户中断概率分析方法。此外，对于可忽略的热噪声，我们提供了简化的单积分表达式来计算中断概率在多载波网络。数值结果验证了所提出的用户配对方案的性能和推导的表达式的准确性。
2022-01-23 cs.IT math.IT
On the Secrecy Rate of Downlink NOMA in Underlay Spectrum Sharing with Imperfect CSI
本文给出了一种多频谱共享非正交多址（NOMA）系统的遍历和保密率（ESSR）分析。我们考虑的情况下，由次级发射机（ST）发送的功率是由多个主接收机（PR）的峰值可容忍的干扰，以及ST的最大发射功率的约束。信道估计误差的影响也考虑到在我们的分析。我们推导出下行NOMA系统的ESSR的精确和渐近封闭形式的表达式，并表明性能可以分为两个不同的制度，即，它由干扰约束或功率约束来规定。我们的研究结果证实了NOMA为基础的系统的优越性，其正交多址（OMA）为基础的同行。更有趣的是，我们的研究结果表明，NOMA有助于保持强用户的保密率，同时显着提高弱用户的保密性能相比，OMA。通过蒙特卡罗模拟证实了所提出的调查的正确性。
2021-05-16 cs.IT math.IT
Repetition-based NOMA Transmission and Its Outage Probability Analysis
在本文中，我们讨论了一种非正交多址接入（NOMA）计划，利用高分集增益的重复，即基于重复的NOMA。与传统的功率域NOMA不同，所有用户可以具有相同的发射功率，但是具有不同的重复次数。由于高分集增益，可以实现低中断概率，而无需瞬时信道状态信息（CSI）反馈用于功率分配。推导出中断概率上限的封闭表达式，从而可以决定关键参数的值，以保持中断概率低于目标值。我们还考虑了有限长码的平均错误概率。仿真结果与导出的界限进行了比较，结果表明，界限是合理的紧，可以用来决定关键参数（例如，码率）以保证目标错误概率。
2020-04-02 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Probability Fairness for Intelligent Reflecting Surface-Assisted Uplink Channel
本文研究了智能反射面（IRS）辅助的多用户上行链路信道中的物理层安全（PLS）问题。由于瞬时窃听者的信道状态信息（CSI）不可用，保密率无法测量。在这种情况下，现有的研究通常集中在最大化的最小值（最大-最小）的信号与干扰加噪声功率比（SINR）的多个用户之间，并没有考虑由窃听者造成的保密中断概率。在本文中，我们首先制定的最大（最小-最大）秘密中断概率多个用户之间的最小化。该算法通过交替优化接收矩阵和相移矩阵来求解。仿真结果表明，与max-min SINR策略相比，该算法的最大秘密中断概率显著降低，具有更高的安全性能。
2022-05-22 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Probability Analysis for Downlink NOMA with Imperfect SIC at Untrusted Users
针对含两个不可信用户且 SIC 非理想的下行 NOMA 系统，设计安全通信协议，推导功率分配边界及两用户 SOP 的解析与闭式近似，并通过数值结果验证分析。
2023-08-17 cs.IT math.IT
Outage Performance of Two-Way Relay Non-Orthogonal Multiple Access Systems
本文研究了一种双向中继非正交多址接入（TWR-NOMA）系统，其中两组NOMA用户借助一个半双工（HD）解码转发（DF）中继交换消息。由于NOMA信号的信干噪比（SINR）主要取决于有效的连续干扰消除（SIC）方案，因此考虑了不完美SIC（ipSIC）和完美SIC（pSIC）。为了表征TWR-NOMA系统的性能，我们推导出了NOMA用户信号的精确和渐近中断概率与ipSIC/pSIC的封闭形式的表达式。基于推导的结果，分集阶数和系统的吞吐量进行了检查。数值仿真结果表明：1）在低信噪比条件下，TWR-NOMA的中断概率优于TWR-OMA; 2）由于中继站干扰信号的影响，TWR-NOMA的中断概率和遍历速率分别存在错误地板和吞吐量天花板。
2018-01-24 cs.IT math.IT
Outage Performance in Secure Cooperative NOMA
在NOMA系统中实现合作是提高其性能的一种有前途的方法。本文研究了一个安全NOMA系统中的合作问题，其中合法用户均匀分布在网络中，窃听者服从齐次Poisson点过程分布。我们认为合作NOMA计划（两个用户配对为强和弱用户）在两个阶段：1）直接传输阶段，其中基站广播的消息的叠加，2）合作阶段，其中强用户作为中继，以帮助转发弱用户的消息。我们研究了两种情况下的秘密中断性能：（i）强用户的安全性，（ii）两个用户的安全性，得到保证。在第一种情况下，我们推导出精确的保密中断概率的系统的功率分配系数的某些区域和保密中断概率的下界推导出其他区域。在第二种情况下，强用户是一个中继或一个友好的干扰机（以及中继），其中的保密中断概率的上限推导出在高信号噪声比制度。对于这两种情况，在两个用户配对NOMA系统中的合作需要利用两个随机用户之间的距离的联合分布。数值结果表明，安全合作NOMA的合作功率的范围相比，安全非合作NOMA系统的优越性。
2019-03-13 cs.IT math.IT
Secrecy Outage for Wireless Sensor Networks
针对无线传感器网络中多个传感器节点在存在窃听者的情况下与单个sink进行通信的情况，提出了一种物理层安全（PLS）方法。在Sink使用窃听链路的过时信道状态信息（CSI）的假设下，研究了Weibull衰落下可达保密率的中断概率，并推导了其解析表达式。具体来说，我们考虑传感器调度，以提高PLS，从而我们量化的降级中断概率，由于过时的CSI下的最佳节点调度方案，并将其与传统的轮询调度。最后，我们分析了成功传输的条件下的保密中断概率，并提供了实用的见解过时的CSI的窃听者的效果。通过仿真验证了理论推导的结果。
2019-03-08 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Analysis over Correlated Composite Nakagami-$m$/Gamma Fading Channels
分析了空间相关复合衰落信道下无线通信系统的保密中断性能。我们采用一个乘法复合信道模型的合法的通信链路和窃听者和合法的发射机之间的链接，由Nakagami- $m$分布式小尺度衰落和阴影（大尺度衰落）的伽玛分布建模。我们考虑的现实情况下，小规模衰落之间的链接是独立的，但阴影是任意相关的，并提出了新的分析表达式的概率，保密能力低于目标保密率。所提出的数值评估结果，验证了等效计算机模拟，提供了有用的见解的阴影相关性和复合衰落参数对系统的保密中断性能的影响。
2017-10-03 cs.IT math.IT
Secure Communications in a Unified Non-Orthogonal Multiple Access Framework
本文研究了物理层保密性对统一的非正交多址接入（NOMA）框架的性能的影响，其中外部和内部窃听的情况进行了检查。合法用户（LU）和窃听者的空间位置建模调用随机几何。为了表征保密性能，分别推导了码域NOMA（CD-NOMA）和功率域NOMA（PD-NOMA）保密中断概率（SOP）的精确和渐近表达式，其中考虑了不完全连续干扰消除（ipSIC）和完全连续干扰消除（pSIC）.对于外部窃听的情况下，通过一对LU（第n个用户和第m个用户）的CD/PD-NOMA的保密分集阶。分析结果表明，对于CD-NOMA和PD-NOMA，具有ipSIC/pSIC的第$n$个用户的分集阶数分别等于0/K和0/1。对于CD/PD-NOMA，第m个用户的分集阶数等于K/1。对于内部窃听的情况下，我们检查的秘密分集阶数的分析，并观察到，第m个用户窃听第n个用户与ipSIC/pSIC的CD-NOMA和PD-NOMA提供的分集阶数分别为零/K和零/一，这是一致的外部窃听的情况。数值结果证实了分析结果的准确性，并表明：i）保密中断行为的$n$ -th用户优于第m个用户; ii）通过增加子载波的数量，CD-NOMA是能够实现更大的保密分集增益相比，PD-NOMA。
2019-04-02 cs.IT math.IT
Joint Power Allocation and Decoding Order Selection for NOMA Systems: Outage-Optimal Strategies
我们研究联合功率分配和解码顺序选择（PA-DOS），旨在提高非正交多址（NOMA）系统的中断性能。通过考虑用户目标速率的不同，揭示了NOMA的新的重要性质：当用户目标速率满足一定条件时，PA-DOS不需要信道状态信息（CSI）来最小化系统中断概率，并且可以同时最小化不同用户的中断概率;当不满足此类条件时，会出现相反的情况。根据这些性质，针对不同的用户优先级，设计了两种PA-DOS策略，保证了系统中断概率和高优先级用户中断概率的最小化。特别地，这些策略不需要CSI或仅需要取决于用户的目标速率的一比特CSI反馈。分析和数值结果表明，所提出的策略显着优于现有的策略在系统和用户中断性能。此外，结果表明，虽然在某些目标速率的最小用户中断概率不能同时实现，他们可以接近在同一时间在高信噪比制度所提出的策略。
2022-12-23 cs.IT math.IT
Secrecy Offloading Analysis of UAV-assisted NOMA-MEC Incorporating WPT in IoT Networks
本文研究了IoT网络中结合WPT的UAV辅助NOMA-MEC系统的保密数据卸载效率，提出UAV兼具计算平台与空中供电站双重角色以抵御窃听，并推导了Nakagami-m信道下SSCP的闭式表达式验证分析精确性。
2025-07-11 cs.IT math.IT
Minimization of Secrecy Outage Probability in Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted MIMOME System
本文研究了可重构智能表面（RIS）辅助的多输入多输出多天线窃听（MIMOME）信道中的物理层安全（PLS）问题。现有的研究忽略了当窃听者的瞬时信道状态信息（CSI）未知时无法计算保密率的问题。此外，没有保密率表达式，波束形成和移相器优化PLS增强的目的是不可用的。为了解决这些问题，我们首先给出了任何波束形成向量和相移矩阵的秘密中断概率的表达式作为RIS辅助PLS度量，该度量是基于窃听者的统计CSI测量的。然后，借助该表达式，我们制定了保密中断概率的最小化问题，通过交替优化波束形成向量和相移矩阵来解决。在单天线发射机或单天线合法接收机的情况下，所提出的交替优化（AO）方案可以被简化以降低计算复杂性。最后，它表明，与目前的RIS辅助PLS系统相比，所提出的方法的保密中断概率显着降低。
2022-04-30 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Probability Analysis of Multi-User Multi-Eavesdropper Wireless Systems
在本文中，我们探讨了多用户无线系统，包括多个用户打算发送到一个基站（BS），而多个窃听者试图利用用户传输的物理层安全性。本文研究了利用多用户调度提高传输安全性的方法，提出了一种只需要基站的信道状态信息而不需要被动窃听者的信道状态信息的多用户调度方案。我们还考虑了循环调度的比较目的。在瑞利衰落信道下，推导了该调度和多用户调度的保密中断概率的封闭表达式。数值结果表明，所提出的多用户调度优于轮询调度的秘密中断概率。随着用户数的增加，轮询调度的秘密中断概率保持不变。相比之下，所提出的多用户调度的保密中断性能显着提高与用户数量的增加。
2014-11-02 cs.IT math.IT
On the Outage Performance of Network NOMA (N-NOMA) Modeled by Poisson Line Cox Point Process
为了提高系统吞吐量，提出了一种用于上行链路协作多点传输（CoMP）的网络非正交多址接入（N-NOMA）技术。在所考虑的场景中，多个基站彼此协作以服务单个用户，称为CoMP用户，这与传统CoMP相同。然而，与传统CoMP不同，N-NOMA中的每个基站在以相同带宽服务CoMP用户的同时，机会主义地服务额外的用户，称为NOMA用户。CoMP用户通常位于远离基站的位置，而靠近基站的用户被调度为NOMA用户。因此，这两种用户的信道条件是非常不同的，这有利于NOMA的实现。与传统的基于正交多址的CoMP方案相比，多个基站仅服务于单个CoMP用户，所提出的N-NOMA方案可以通过服务额外的NOMA用户来支持更大的连接，并且通过避免CoMP用户单独占用频谱来提高频谱效率。一个随机几何的方法被施加到考虑N-NOMA场景的泊松聚类过程建模，在此基础上的中断概率和遍历率的封闭形式的解析表达式。数值结果表明，分析结果的准确性，也表明所提出的N-NOMA计划的优越性能。
2019-11-13 cs.IT math.IT
Generalized Coordinated Multipoint (GCoMP)-Enabled NOMA: Outage, Capacity, and Power Allocation
提出了一种新的支持广义协作多点传输（GCoMP）的非正交多址（NOMA）方案。特别地，传统的联合传输CoMP方案被推广应用于所有用户设备（UE），即蜂窝基站（BS）的覆盖区域内的小区中心和小区边缘用户。此外，每个BS使用相同的频率子带对与其相关联的所有UE应用NOMA（即，与BS相关联的所有UE形成单个NOMA集群）。为了评估所提出的方案，我们推导出一个封闭形式的表达式为一个UE与不同的顺序BS合作的中断的概率。重要的见解所提出的系统中提取的近似（渐近）表达式的中断和中断容量的概率。此外，一个最佳的传输功率分配方案，联合分配传输功率分数从所有合作BS到所有连接的UE开发和研究所提出的系统。研究结果表明，当在网络覆盖区域内的所有UE上使用GCoMP技术时，具有大量UE的NOMA是可行的。此外，通过增加协作BS的数量，显著减轻了由大NOMA集群大小引起的性能下降。此外，对于给定的可行系统参数和给定的NOMA集群，可用功率预算越低，对其集群成员应用NOMA的BS的数量越高，并且使用注水进行功率分配的BS的数量越低。
2019-01-29 cs.IT math.IT
Secure Transmission to the Strong User with Optimal Power Allocation in NOMA
与非正交多址接入（NOMA），我们解决了最大化的保密率为强用户的最大允许的保密中断概率，同时保证对弱用户的传输速率的约束。第一次，窃听者的能力进行连续的干扰消除和她的信道质量之间的依赖关系被认为是。我们确定的最佳功率分配和冗余率，在此基础上的安全性的成本，在强用户的保密率的减少进行检查和NOMA的安全传输的好处明确揭示。
2018-07-03 cs.IT math.IT
Capacity and outage analysis of a dual-hop decode-and-forward relay-aided NOMA scheme
非正交多址接入（NOMA）由于其丰富的频谱增益而被认为是下一代无线网络的候选无线接入技术。本文提出了一种两阶段协作中继策略（CRS），利用下行链路和上行链路NOMA（称为DU-hocMA）的概念。在所提出的协议中，作为源的发射机发送由两个符号组成的NOMA复合信号到目的地和中继在第一阶段，下行链路NOMA的原则。在第二阶段中，中继器将通过连续干扰消除解码的符号转发到目的地，而源与中继器并行地将新符号发送到目的地，遵循上行链路NOMA的原理。在完全和不完全连续干扰消除条件下，研究了系统的遍历和容量、中断概率和中断和容量，并给出了解析推导。通过理论分析和计算机模拟，证明了DU-hocMA比传统的使用NOMA的CRS的性能改善。仿真结果与理论分析结果吻合较好，证明了作者分析的正确性。
2019-02-21 cs.IT math.IT
Secrecy Outage of SWIPT in the Presence of Cooperating Eavesdroppers
这项工作调查的保密性能的同时无线信息和功率传输系统，在合作窃听者的存在下工作。多天线接入点的传输被多天线节点用于信息解码，并被多个单天线节点用于能量收集（EH）。然而，授权用于EH的一些节点仅尝试通过利用广义开-关功率分配架构来窃听正在进行的信息传输。我们推导出一个封闭形式的表达所考虑的多输入多输出多EQUIPLE-DROPPER系统的秘密中断概率。理论和仿真结果验证了推导的结果。
2019-03-08 cs.IT math.IT
Secrecy Rate Maximization with Outage Constraint in Multihop Relaying Networks
在本文中，我们研究了在多跳无线网络中的安全传输与随机转发（RaF）中继，在存在随机分布的窃听。通过考虑自适应编码器与开关传输（OFT）计划，我们研究的窃听码和路由策略的最佳设计，以最大化的保密率，同时满足保密中断概率（SOP）的约束。我们推导出窃听码的最佳速率参数的精确表达式。然后对经典的Bellman-Ford算法进行了改进，解决了安全路由问题。仿真结果验证了我们的分析。
2017-10-29 cs.IT math.IT
Physical Layer Security for NOMA Transmission in mmWave Drone Networks
非正交多址（NOMA）和毫米波（mmWave）传输使无人机（UAV）辅助的无线网络能够在密集的城市区域提供宽带连接。然而，恶意接收器的存在会危及无人机对地通信链路的安全性，从而降低保密率。在这项工作中，我们认为在毫米波无人机辅助无线网络中的NOMA为基础的传输策略，并严格调查各自的安全速率性能。特别是，我们提出了一个保护区的方法，以提高安全率的性能，防止最脆弱的子区域（用户区域外）的恶意接收器的存在。相应的保密率，然后推导出分析作为一个功能的保护区，这验证了很大的保密率的改善，通过优化形状的保护区在使用中。此外，我们表明，毫米波链路的最佳保护区形状似乎是保护角度与距离尺寸之间的折衷，否则将形成仅保护6 GHz以下链路的距离尺寸。我们还数值评估的影响，传输功率，保护区的大小，和无人机高度的second-rate性能的改善作为实际考虑。
2020-12-03 cs.IT math.IT
Secrecy Sum Rate Maximization in Non-Orthogonal Multiple Access
非正交多址（NOMA）已被认为是用于在5G系统中提供高数据率的有前景的技术。本文研究了由一个发射机、多个合法用户和一个窃听者组成的单输入单输出（SISO）NOMA系统的物理层安全性。这封信的目的是最大化的保密和率（SSR）的NOMA系统受用户的服务质量（QoS）的要求。我们首先确定发射功率的可行域，以满足所有用户的QoS要求。然后，我们推导出最大化SSR的最优功率分配策略的封闭形式的表达。数值结果表明，与传统的正交多址（OMA）相比，NOMA显着的SSR改善。
2016-03-14 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Analysis of Two-Hop Decode-and-Forward Mixed RF/UWOC Systems
分析了采用解码转发中继的两跳射频/水下混合无线光通信系统的保密性能。所有RF和UWOC链路分别由$α-μ$和指数广义Gamma分布建模。我们首先推导出的秘密中断概率（SOP）的表达式，在精确的封闭形式，随后用于推导渐近表达式在高信噪比，只包括简单的功能，以进一步了解。此外，基于渐近表达式，我们可以确定各种RF和UWOC信道条件下的最佳发射功率。所有的分析都使用Monte Carlo模拟进行了验证。
2020-09-01 cs.IT math.IT
Decoding Orders and Power Allocation for Untrusted NOMA: A Secrecy Perspective
非正交多址接入（NOMA）和物理层安全的融合是提供频谱高效安全的第五代网络的重要研究兴趣。观察多路复用的NOMA用户之间的保密性问题，这是源于连续干扰消除的解码在接收机，我们专注于保护不可信的NOMA。考虑到用户之间的隐私问题，研究了合适的安全解码顺序和用户的功率分配。具体而言，解码顺序策略，提出了有效地提供积极的保密在所有NOMA用户。给出了一种算法，通过该算法可以得到所有与所提出的译码顺序策略一致的可行的安全译码顺序。进一步，以最大化系统的和保密率为目标，数值求解了解码顺序和PA的联合解。此外，提出了一种次优解码顺序解决方案。最后，数值结果提出了有用的见解的关键系统参数的影响，并表明，平均保密率性能增益约27 dB的联合优化的解决方案，在不同的相关计划。
2021-03-30 cs.IT eess.SP math.IT
Securing Downlink Massive MIMO-NOMA Networks with Artificial Noise
在本文中，我们专注于安全的大规模多输入多输出（MIMO）非正交多址（NOMA）网络的机密信息，利用人工噪声（AN）。首先提出了一种在基站端进行最小均方误差估计的上行链路训练方案。基于估计的信道状态信息，基站对机密信息进行预编码并注入AN。在此之后，遍历保密率推导出下行链路传输。渐近保密性能分析也进行了大量的发射天线和高发射功率的基站，分别突出的关键参数的保密性能的影响所考虑的系统。基于推导出的遍历保密率，我们提出了上行链路训练阶段和下行链路传输阶段的联合功率分配，以最大化系统的总保密率。此外，从安全角度出发，提出了另一种优化算法，以最大化能量效率。结果表明，大规模MIMO技术和AN的结合大大有利于NOMA网络的保密性能。此外，上行链路的训练阶段和分簇过程上的保密性能的影响被揭示。此外，通过仿真实验，将所提出的优化算法与其他基准算法进行了比较，验证了其优越性。最后，它表明，该系统优于传统的大规模MIMO正交多址接入的保密性能。
2019-03-13 cs.IT math.IT
Outage Performance and Optimal Design of MIMO-NOMA Enhanced Small Cell Networks With Imperfect Channel-State Information
本文主要研究在不完全信道状态信息（CSI）的情况下，通过将多输入多输出（MIMO）和非正交多址（NOMA）相结合来提高小小区网络（SCN）的性能。分别用Kronecker模型和泊松点过程（PPP）来描述基站的估计误差和空间随机性。首先考虑随机分组和基于距离分组两种分组策略，推导了MIMO-NOMA增强型SCN的中断概率。结果表明，在干扰受限的制度，平均中断概率是无关的强度的BS，而中断性能恶化，如果强度是足够低。此外，随着信道不确定性的减小，渐近分析表明，在不存在小区间干扰的情况下，要获得任意低的中断概率，目标速率必须被限制到一个上界;并且，在信道状态信息质量较低的情况下，高相关估计误差改善了中断性能，反之则相反.然后，通过选择合适的预编码矩阵、接收机滤波器和传输速率来最大化有效吞吐量。最后，数值结果验证了我们的分析和证实我们提出的算法的优越性。
2022-09-23 cs.IT math.IT
Outage Analysis of Cooperative NOMA Using Maximum Ratio Combining at Intersections
研究了在交叉口非正交多址接入（NOMA）条件下，采用最大比合并（MRC）对协作车载通信（VC）传输方案的改进。在中继的帮助下，传输发生在源节点和两个目的地节点之间。传输受到来自道路上的车辆的干扰。得到了闭型中断概率表达式。我们比较了MRC合作NOMA与经典的合作NOMA的性能，并表明，实施MRC合作NOMA传输提供了一个显着的改善经典的合作NOMA的中断概率。我们还比较了MRC合作NOMA与MRC合作正交多址接入（OMA）的性能，我们表明，NOMA有一个更好的性能比OMA。最后，我们表明，中断概率增加时，节点更接近交叉口，并使用MRC考虑NOMA提高了性能在这种情况下。蒙特卡洛模拟验证了分析。
2019-11-26 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Fairness Aware NOMA for Untrusted Users
频谱高效的安全非正交多址接入（NOMA）最近获得了大量的研究兴趣，为第五代发展。这项工作探讨了NOMA中的关键安全问题，这是源于利用连续干扰消除的解码概念。考虑到不可信用户，我们设计了一种新的安全NOMA传输协议，以最大限度地提高用户之间的保密公平性。提出了一种新的两用户NOMA译码顺序，为两个用户提供正保密率。在给定的功率预算约束下，以最大化用户间的保密公平性为目标，将问题转化为最小化用户间的最大保密中断概率。特别是，推导出两个用户的SOP的封闭形式的表达式来分析保密性能。利用伪凸性概念求解SOP最小化问题，得到每个用户的最优功率分配。得到了SOP的渐近表达式，以及最小化这些近似的最优PA，以获得更深入的见解。此外，从保密公平的角度来看，全局优化的功率控制解决方案，获得了低计算复杂性，并获得渐近近似获得分析见解。数值结果验证了分析的正确性，并提出了最优解的见解。最后，我们提出的见解，全球最佳PA的公平性得到保证，分别实现约55.12%，69.30%和19.11%的收益，相比，固定PA和个人用户的最佳PA。
2021-03-30 cs.IT eess.SP math.IT
On Secrecy Metrics for Physical Layer Security over Quasi-Static Fading Channels
物理层安全的理论研究通常采用保密中断概率作为准静态衰落信道下无线通信的性能度量。从实际的角度来看，保密中断概率有两个局限性：a）它没有给出任何洞察窃听者的机密消息的可解码性; b）它不能表征当中断发生时，信息泄漏给窃听者的量。受保密中断概率的限制，我们提出了三个新的准静态衰落信道上的安全传输的保密度量。第一个度量建立了保密中断的概念和窃听者的消息的可解码性之间的联系。第二个度量提供了一个基于错误概率的保密度量，它通常用于安全无线系统的实际实现。第三个度量表征了机密信息泄露给窃听者的程度或速度。我们表明，建议的保密指标集体给出了一个更全面的理解衰落信道的物理层安全性，并使人们能够适当地设计安全的通信系统，不同的观点如何保密测量。
2016-07-19 cs.IT math.IT
Analysis of Outage Probabilities for Cooperative NOMA Users with Imperfect CSI
非正交多址接入（NOMA）是一种很有前途的频谱有效的技术，以满足下一代无线通信网络的海量数据的需求。本文研究了由一个基站和两个用户组成的协作非正交多址接入（hocMA）网络，其中近端用户作为解码转发中继帮助远端用户，并研究了两种不同类型信道估计误差下hocMA用户的中断概率.对于这两个hocMA用户，我们推导出封闭形式的中断概率的表达式，并讨论了在高信噪比（SNR）制度的中断概率的渐近特性。结果表明，在信道估计误差方差为常数的情况下，两个用户的中断概率受到一个性能瓶颈的限制，该性能瓶颈与误差方差的大小有关。相比之下，当信道估计误差的方差随SNR减小时，中断概率不存在这样的性能瓶颈，并且在这种情况下，分集增益完全由远端用户实现。
2018-09-25 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Probability Analysis for Downlink RIS-NOMA Networks with On-Off Control
本研究针对RIS辅助NOMA下行网络，在外部和内部窃听场景下推导了保密中断概率的近似与渐近表达式，并分析了分集阶数和系统吞吐量，验证了其相比OMA和传统协作方案具有更优的保密性能。
2024-03-17 cs.IT cs.PF math.IT
Leveraging Edge Caching in NOMA Systems with QoS Requirements
非正交多址接入（NOMA）和缓存是两种提出的增加未来5G无线系统容量的方法。通常在NOMA系统中，使用连续干扰消除来解码接收机处的信号，以便实现多用户系统中的容量。利用缓存在物理层，以进一步提高NOMA的好处进行了调查，这被称为缓存辅助NOMA。特别注意的缓存情况下，具有较弱的信道条件的用户拥有一个缓存的用户所请求的信息具有较强的信道条件。概率，任何用户是在停电的任何所需的NOMA系统，定义为“工会停电”的速率，推导出固定功率分配的情况下，和功率分配策略，最大限度地减少工会停电概率。仿真结果证实了分析结果，这表明缓存辅助NOMA的好处，减少工会停电概率。
2018-01-23 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Probability of Network-Coded Cooperative Communication
我们评估了一个多址合作网络的保密性能，其中的目的节点被窃听的恶意和被动窃听。我们提出的应用程序的网络编码技术作为一种替代方案，以增加在目的地节点的保密性，在提高的错误性能的合法通信，已经在文献中证明。网络编码的杠杆作用，假设legitime合作节点能够执行非二进制线性组合的不同帧之前的传输。不同的情况下，有和没有信道状态信息（CSI）在发射机侧进行评估。通过理论分析和数值分析，从保密中断概率的角度对所提方案的有效性进行了评估。它示出，即使当合法的发射机没有任何CSI，可以通过使用网络编码相比，直接传输和传统的合作技术的保密性增加。
2014-06-30 cs.IT math.IT
A Rate Splitting Strategy for Uplink CR-NOMA Systems
在上行非正交多址接入（NOMA）信道中，现有的协作连续干扰消除（SIC）和功率控制（PC）方案无法达到满容量区域，限制了上行NOMA用户的中断性能。针对上行认知无线电（CR）启发的NOMA系统，提出了一种新的速率分割（RS）策略，在不降低主用户中断性能的前提下，最大化次用户的可达速率.次用户根据干扰门限和自身信道增益自适应地进行RS、发射功率分配和SIC，有效地利用了发射功率。推导了次用户中断概率的闭式表达式。数值结果表明，在现有的SIC和PC合作方案中，所提出的RS方案实现了最好的中断性能。
2022-01-31 cs.IT math.IT
Outage Probability of Power-based Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) on the Uplink of a 5G Cell
这封信提出了一种分析方法来评估5G小区上行链路上基于功率的NOMA的中断概率，中断被定义为接收器未能成功解码所有同时接收到的信号的事件。在检查的情况下，连续干扰消除（SIC）被认为是一个任意数量的叠加信号存在。对于瑞利衰落的情况下，中断概率提供了封闭的形式，清楚地概述了它的依赖性的信号-噪声比的用户，同时发送，以及对他们的距离从接收机。
2017-07-05 cs.IT math.IT stat.AP
Secrecy Outage Probability Analysis for Downlink Untrusted NOMA Under Practical SIC Error
针对接收端不完美SIC导致残余干扰且用户不可信的下行NOMA系统，提出RI模型并推导两用户SOP解析表达式及高信噪比近似，数值验证了理论结果。
2023-08-17 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Outage Capacity of Fading Channels
本文研究了在平坦衰落信道下中断约束下的点到点安全通信。更具体地说，我们扩展了中断容量的定义以考虑保密约束，并在对发射机CSI（信道状态信息）的两种不同假设下获得了相应基本限制的尖锐特征。首先，我们发现中断保密容量假设发射机具有完善的知识的合法和窃听信道增益。在这种情况下，容量实现方案依赖于合法节点之间机会性地交换私钥。这些密钥存储在密钥缓冲区中，稍后使用Vernam的一次性密码本技术来保护延迟敏感数据。然后，我们将我们的结果扩展到更实际的情况下，假设发射机只知道合法的信道增益。在这里，我们的可验证性参数依赖于隐私放大技术来生成秘密密钥位。在这两种情况下，我们还描述了最佳功率控制策略，有趣的是，原来是一个明智的组合，信道反转和最佳遍历策略。最后，我们分析了关键缓冲区溢出对整体中断概率的影响。
2011-12-13 cs.IT math.IT
Outage Balancing in Downlink Non-Orthogonal Multiple Access With Statistical Channel State Information
本文研究了一种下行非正交多址接入（NOMA）系统，在该系统中，信源根据发送端的统计信道状态信息，以目标数据率向用户发送独立的信息。研究了用户间的中断平衡问题，考虑了功率分配、解码顺序选择和用户分组等问题。具体而言，关于最大最小公平性准则，我们推导出最佳功率分配的封闭形式，并证明了相应的最佳解码顺序的基本下行NOMA系统。通过为每个用户分配一个加权因子，分析结果可以用来评估下行NOMA系统在各种公平性约束下的中断性能。此外，我们调查的情况下，与用户分组，其中每个用户组可以被视为一个基本的下行链路NOMA系统。解决了不同用户组之间的功率和资源分配的相关问题。NOMA的实现复杂度问题也被认为是重点所造成的连续干扰消除和用户分组。通过仿真分析了该算法的复杂度和性能折衷，为NOMA的实际应用提供了有益的启示。仿真结果证实了我们的分析，并显示相当大的性能增益NOMA相比，正交多址。
2015-07-16 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Performance of Multi-antenna Wiretap Channels With Diversity Combinings Over Correlated Rayleigh Fading Channels
本文提出了一个详细的保密中断性能的相关多天线窃听信道与三个流行的分集合并方案，即最大比合并，选择合并，并在合法接收机的等增益合并的分析。对于单输入多输出窃听信道，导出了系统秘密中断概率的精确表达式和渐近表达式。研究结果表明，与所有通道都是独立的情况相比，仅主通道的相关性使SOP增加1/det（U），其中det（U）是相关矩阵U的行列式。相比之下，在合法接收器处的高信噪比状态下，主信道与窃听者信道之间的相关性对SOP具有积极影响。此外，对于多输入多输出窃听信道，两个发射天线选择（TAS）计划的SOP进行了分析所考虑的相关信道模型。这两种TAS方案的SOP关系由保密阵列增益量化。最后，数值模拟证实了分析结果。
2018-08-09 cs.IT math.IT
An Outage Probability Analysis of Full-Duplex NOMA in UAV Communications
由于无人机（UAV）预计将在第五代（5G）网络中发挥重要作用，解决UAV通信中的频谱稀缺问题仍然是一个紧迫的问题。在这方面，全双工非正交多址（FD-NOMA）无人机通信，以提高频谱利用率的可行性进行了研究。具体而言，封闭形式的中断概率表达式，提出了FD-NOMA，半双工非正交多址接入（HD-NOMA），和半双工正交多址接入（HD-OMA）计划在莱斯阴影衰落信道。广泛的分析表明，FD-NOMA的性能瓶颈是在下行无人机。此外，FD-NOMA表现出较低的中断概率在地面站（GS）和下行链路无人机比HD-NOMA和HD-OMA在低发射功率制度。在高发射功率状态下，FD-NOMA分别受到下行链路UAV和FD-GS处的残余SI和UAV间干扰的限制。阴影的影响也被证明会影响FD-NOMA和HD-OMA在下行链路无人机的可靠性。
2019-09-05 cs.IT eess.SP math.IT
Enhancing Physical Layer Security for NOMA Transmission in mmWave Drone Networks
物理层安全（PLS）对于新兴的无线通信网络至关重要，以维护合法用户信息的机密性。在本文中，我们研究增强PLS在无人机（UAV）为基础的通信网络中，无人机作为一个空中基站（BS）提供覆盖密集的用户区域（如体育场或音乐会区）。特别地，非正交多址（NOMA）连同毫米波频带中的高定向多天线传输技术一起被用于提高频谱效率。为了实现PLS对潜在的窃听攻击，我们引入了一个保护区周围的用户区域。然而，有限的资源可用性抑制了保护区被扩展到覆盖整个窃听者区域。因此，我们提出了一种方法来优化保护区的形状（固定面积）在每个无人机-BS悬停高度。相关的保密性能进行评估考虑的秘密中断和总和保密率。数值结果揭示了在每个高度的保护区形状优化的重要性，以最大限度地提高NOMA保密率。
2018-12-04 cs.IT math.IT
Maximum Secrecy Throughput of MIMOME FSO Communications with Outage Constraints
在这项工作中，我们考虑的情况下，两个多孔径合法的节点（爱丽丝和鲍勃）通过自由空间光（FSO）通信的存在下，一个多孔径窃听（夏娃），这是受到指向错误。根据Alice处的信道状态信息（CSI）的可用性，考虑两种不同的方案：i）自适应方案，其中Alice相对于Bob拥有瞬时CSI; ii）固定速率方案，其中这样的信息在Alice处不可用。上述方案的性能进行评估，最近提出的度量命名为有效的保密吞吐量（EST），其中包括可靠性和保密性的限制。通过约束系统的操作低于一个给定的最大允许的保密中断概率，我们评估的EST分析，并通过数值计算结果，表明使用多个孔径在爱丽丝是非常重要的实现最佳的EST。
2018-03-07 cs.IT math.IT
A New Rate Splitting Strategy for Uplink CR-NOMA Systems
在上行非正交多址接入（NOMA）信道中，现有的协作连续干扰消除（SIC）和功率控制（PC）方案无法达到满容量区域，限制了上行NOMA用户的中断性能。针对上行认知无线电启发的NOMA系统，提出了一种新的速率分割（RS）策略，在不降低主用户中断性能的前提下，最大化次用户的可达速率。次用户根据干扰门限和自身信道增益自适应地进行RS、发射功率分配和SIC，有效地利用了发射功率。推导了次用户的中断概率的封闭表达式。数值结果表明，在现有的SIC和PC合作方案中，所提出的RS方案实现了最好的中断性能。
2022-04-13 cs.IT math.IT
Novel Outage-Aware NOMA Protocol for Secrecy Fairness Maximization Among Untrusted Users
针对频谱高效安全非正交多址接入（NOMA）的重要意义，提出了一种新的服务质量（QoS）感知的安全NOMA协议，该协议最大化了非可信用户之间的保密公平性。考虑到一个基站（BS）和两个用户，一种新的解码顺序的设计，提供安全的两个用户。以保证用户间的保密公平性为目标，在满足用户QoS需求的同时，在基站发射功率预算约束下，研究了最大保密中断概率（SOP）的最小化问题.得到了线对中断概率（POP）和使POP最小的最优功率分配（PA）的闭式表达式。为了分析保密性能，推导了两个用户的SOP的解析表达式，并利用广义凸性的概念解决了各个SOP最小化问题。在低计算复杂性下，从保密公平性的角度得到了一个全局最优解，并得到了严格的近似解.数值结果提出了有用的见解，全球优化PA，确保保密公平性，并提供约55.12%，69.30%，和19.11%的性能增益，分别相比，固定PA和个人用户的最佳PA。最后，提出了一种安全公平性能和QoS需求之间的折衷方案。
2021-03-31 cs.IT eess.SP math.IT
On the Optimum Secrecy Outage Probability and Ergodic Secrecy Rate over Wireless Channels
ENSTA, Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）；Telecom Paris, Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）
本文研究了无线信道中在窃听者存在下的保密性问题，提出两种信道顺序关系，并证明在特定条件下，非预编码高斯输入为SOP、EPSR及ESR的最优解，同时推导了Rayleigh衰落信道的闭式表达式。
2026-04-24 cs.IT math.IT
Outage Behaviors of NOMA-based Satellite Network over Shadowed-Rician Fading Channels
研究了阴影莱斯衰落信道下非正交多址接入技术在卫星通信网中的应用。从实际应用场景出发，考虑了非理想连续干扰抵消（ipSIC）对基于NOMA的卫星网络的影响。我们首先推导出新的精确表达式的中断概率的第p个地面用户，并提供相应的渐近分析结果。零和p的分集阶数分别由第p个地面用户利用ipSIC和完美连续干扰消除（pSIC）来实现。仿真结果表明：（1）在pSIC条件下，基于NOMA的卫星网络的中断性能优于正交多址，（2）随着剩余干扰值的增加，基于ipSIC的地面用户的中断性能严重恶化; 3）阴影莱斯衰落的稀疏轻阴影比频繁重阴影和平均阴影带来更好的中断概率。
2020-03-07 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Performance Analysis of Multi-Functional RIS-Assisted NOMA Networks
针对RIS覆盖有限和双衰落问题，本文采用MF-RIS增强NOMA网络物理层安全，推导内外部窃听者下SOP与保密吞吐量，并分析高SNR渐近性能及硬件、非理想SIC影响。
2024-12-07 cs.IT eess.SP math.IT
Outage Probability Analysis of Uplink NOMA over Ultra-High-Speed FSO-Backhauled Systems
在本文中，我们考虑一个中继辅助的上行链路非正交多址接入（NOMA）系统，其中两个射频（RF）用户被分组为同时传输，在每个资源块，中间中继转发的放大版本的用户的聚合信号中存在的多用户干扰到一个相对较远的目的地。为了满足用户对更高数据率的日益增长的需求，采用高吞吐量的自由空间光学（FSO）链路作为中继目的地回程链路。在目的端采用动态顺序解码，根据用户的瞬时信道状态信息（CSI）确定用户的优先级。当FSO回程链路受到带指向误差的Gamma-Gamma湍流时，在用户中继接入链路存在独立瑞利衰落的情况下，推导了单个速率和和速率中断概率公式的封闭表达式。这项工作可以被视为将功率域NOMA纳入超高速FSO回程系统（称为混合RF-FSO系统）的初步尝试。
2018-09-08 cs.IT math.IT
Bounds on the Secrecy Outage Probability for Dependent Fading Channels
无线传输的敏感数据量将随着未来技术的发展而增加。这引发了许多关于安全数据传输的问题。除了密码学之外，近年来信息理论安全越来越受到关注。除其他外，它处理的问题，安全的数据传输的物理层上的合法接收器（鲍勃）在窃听者（夏娃）的存在。在这项工作中，我们调查上界和下界的秘密中断概率缓慢衰落窃听信道之间的衰落信道鲍勃和夏娃的任意依赖结构。信道状态信息在发射机（CSI-T）和可用性的CSI-T的情况下，只有主信道的合法接收机被认为是缺乏。此外，我们推导出明确的表达式的上限和下限瑞利衰落，并比较它们的情况下，独立的信道。合法信道和窃听信道的联合分布对可实现的保密中断概率有着巨大的影响。该界限使开发保证保密方案，仅测量边缘信道分布。
2020-09-21 cs.IT math.IT
HARQ-CC Enabled NOMA Designs With Outage Probability Constraints
在本文中，我们的目标是设计一种自适应功率分配方案，以最小化的平均发射功率的混合自动重传请求与追赶合并（HARQ-CC）使能的非正交多址（NOMA）系统在严格的中断限制的用户。具体来说，我们假设基站只知道用户的统计信道状态信息。我们首先关注两个用户的情况。为了评估两用户HARQ-CC使能NOMA系统的性能，我们首先分析每个用户的中断概率。然后，平均功率最小化问题制定。然而，得到的中断概率的表达式是非凸的，从而使问题难以解决。因此，我们首先保守地近似一个听话的，然后使用一个连续的凸近似算法迭代地处理放松的问题。对于更多的实际应用，我们还研究了多用户场景中的HARQ-CC使能传输。考虑了用户配对和功率分配问题。借助匹配理论，提出了一种低复杂度的用户配对算法。然后，功率分配问题的解决所提出的基于SCA的算法。仿真结果表明，所提出的传输策略的有效性和所提出的算法的近最优性。
2019-11-04 cs.IT math.IT
