Secrecy Analysis of Ambient Backscatter NOMA Systems under I/Q Imbalance
我们调查的可靠性和安全性的环境后向散射（AmBC）的非正交多址接入（NOMA）系统，其中源的目的是在存在窃听者与两个NOMA用户进行通信。我们考虑一个更实际的情况下，节点和反向散射设备（BD）遭受同相和正交相位不平衡（IQI）。更具体地说，中断概率（OP）和拦截概率（IP）的精确解析表达式推导出封闭形式。此外，还讨论了OP的渐近性态和相应的分集阶。数值结果表明：1）IQI虽然降低了系统的可靠性，但可以提高系统的安全性。2)与传统的正交多址（OMA）系统相比，AmBC-NOMA系统在低信噪比时具有更好的可靠性; 3）由于反射系数\b{eta}的存在，OP存在错误平层。
2020-04-30 cs.IT eess.SP math.IT
Untrusted NOMA with Imperfect SIC: Outage Performance Analysis and Optimization
针对存在不可信用户且SIC非理想的下行NOMA系统，推导成对中断概率闭式解并求最小化该概率的最优功率分配，数值验证其优于等功率与固定分配。
2023-08-17 cs.IT eess.SP math.IT
Energy-Efficient Resource Allocation for Secure NOMA-Enabled Mobile Edge Computing Networks
移动边缘计算（MEC）已被设想为下一代无线网络中有前途的技术。为了提高计算任务卸载的安全性和增强用户的连通性，研究了MEC感知网络中的物理层安全和非正交多址接入（NOMA）问题。考虑到实际的被动窃听场景，采用保密中断概率来衡量计算卸载的保密性能。首先研究了在秘密卸载率约束、计算延迟约束和秘密中断概率约束下的加权总能耗最小化问题。导出了最优解的半封闭形式表达式。然后，我们研究的秘密中断概率最小化问题，考虑到两个用户的优先级，并描述了最佳的秘密卸载率和功率分配的封闭形式的表达式。数值结果表明，我们所提出的设计的性能优于替代的基准计划。
2019-10-22 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy of Opportunistic User Scheduling in RIS-Aided Systems: A Comparison with NOMA Scheduling
针对RIS辅助多用户无线系统的保密传输问题，提出机会用户调度方案，推导SOP及其渐近表达式，并证明其性能优于每时隙调度一对用户的NOMA方案。
2023-06-05 cs.IT eess.SP math.IT
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
Secrecy Outage Analysis for Cooperative NOMA Systems with Relay Selection Scheme
研究了Nakagami- $m$衰落信道下多中继辅助非正交多址接入（NOMA）网络的保密中断性能。利用两个时隙从基站向目的地发送信号。在第一个时隙，基站通过消息映射策略将两个用户的叠加信号广播给所有解码转发中继。然后，选择的中继通过功率域NOMA技术向两个用户发送叠加信号。三种中继选择（RS）方案，即，提出了最优单中继选择（OSRS）方案、两步单中继选择（TSRS）方案和最优双中继选择（ODRS）方案，并分析了保密中断性能。作为一个基准，我们还研究了保密中断性能的NOMA系统与传统的多中继合并（TMRC）计划，其中所有的中继，成功地解码信号从源转发信号到NOMA用户具有相同的功率。考虑到两个NOMA用户的保密容量之间的相关性和不同的保密要求，推导了所提出的OSRS、TSRS和ODRS方案以及TMRC方案的安全中断概率（SOP）的封闭表达式，并通过仿真进行了验证。为了得到更多的见解，我们还推导出封闭形式的表达式的渐近SOP的所有计划与固定和动态的功率分配。此外，还得到了合作NOMA系统的保密分集阶。结果表明，与TMRC方案相比，我们提出的方案可以显著提高保密性能，并且所有采用固定功率分配的RS方案都获得了零SDO，而采用动态功率分配的OSRS方案获得了与TMRC相同的SDO。
2019-09-01 cs.IT math.IT
Max-Min Secrecy Rate and Secrecy Energy Efficiency Optimization for RIS-Aided VLC Systems: RSMA Versus NOMA
本文针对RIS辅助安全VLC系统，联合优化功率分配、RIS关联与单元朝向，提出遗传算法求解框架以最大化最小保密速率和保密能效，并证明RSMA在各项指标上优于功率域NOMA。
2025-05-08 cs.IT eess.SP 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
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
Quantization-Aided Secrecy: FD C-RAN Communications with Untrusted Radios
在这项工作中，我们从基础设施共享和信息保密方面研究了全双工（FD）云无线电接入网络（C-RAN），其中中央单元利用属于同一运营商的FD远程无线电单元（RU），即，可信RU以及属于其他运营商或私有者的RU，即，不信任的人此外，通信发生在存在不可信的外部接收器的情况下，即，窃听者节点。所传送的上行链路（UL）和下行链路（DL）波形被量化以便符合前传链路的有限容量。为了提供信息保密性，我们提出了一种新的利用DL中的量化噪声整形，使得它同时用于符合前传链路的有限容量，以及降低用于UL和DL通信的个体窃听者和不可信RU的解码能力。在这方面，获得了描述可实现的保密率的表达式。然后，制定用于联合设计DL和UL量化和预编码策略的优化问题，其目的是最大化整个系统的加权和保密率。由于制定的问题的棘手性，提出了一个迭代的解决方案，以下逐次内逼近和半定松弛框架，收敛到一个稳定点。数值评估表明，一个有前途的增益所提出的方法提供信息保密对不受信任的基础设施节点和/或外部窃听的FD C-RAN通信的上下文中。
2021-07-18 cs.IT math.IT
Physical Layer Security for NOMA-Enabled Multi-Access Edge Computing Wireless Networks
多址边缘计算（MEC）被认为是一种很有前途的增强无线网络计算能力的技术。在本文中，我们研究了MEC系统中的物理层安全性，在该系统中，多个用户基于非正交多址接入（NOMA）同时将部分计算任务卸载到基站，存在恶意窃听者。采用秘密中断概率来衡量计算卸载对窃听攻击的安全性能。我们的目标是最小化所有用户的总能耗，受保密卸载率，保密中断概率，NOMA的解码顺序方面的约束。虽然原优化问题是非凸的，具有挑战性的解决，我们提出了一个有效的算法，基于序贯凸逼近和惩罚对偶分解。数值结果验证了该算法的收敛性及其优越的能量效率与保密性要求。
2021-07-03 cs.IT eess.SP 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
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
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
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
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
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
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
Optimal Power Allocation and Secrecy Sum Rate in Two-Way Untrusted Relaying
在本文中，我们研究了保密性能的双向中继之间的多天线基站（BS）和一个单天线移动用户（MU）的存在下，多天线友好干扰（FJ）。我们认为不可信的中继场景中的放大转发中继既是一个必要的助手和潜在的窃听者。为了最大限度地提高瞬时保密和速率，我们推导出新的封闭形式的解决方案的最优功率分配（OPA）的情况下，中继友好干扰（WFJ）的BS和MU之间。基于OPA解，导出了瑞利衰落信道下各态历经保密和速率（ESSR）的新的封闭表达式。此外，我们明确地确定高信噪比斜率和功率偏移的ESSR突出友好干扰的好处。数值例子证明了FJ的位置和天线数量对保密性能的影响。
2017-09-05 cs.CR cs.IT math.IT
Cooperation with an Untrusted Relay: A Secrecy Perspective
我们考虑的通信场景中，一个源-目的地对希望保持从中继节点的信息的秘密，尽管想要争取它的帮助。对于这种情况，一个有趣的问题是是否应该部署中继节点。也就是说，与不受信任的中继节点的合作是否可能是有益的。我们首先提供了一个可实现的保密率一般不可信的中继信道，并着手调查这个问题的两种类型的中继网络的正交组件。对于第一种模型，存在从源到中继的正交链路。对于第二种模型，存在从中继到目的地的正交链路。对于第一个模型，我们找到了模糊能力域，并证明了答案是否定的。相比之下，对于第二个模型，我们发现答案是肯定的。具体来说，我们通过压缩和转发的基础上实现的保密率，即，通过要求不可信的中继节点中继信息，我们可以实现更高的保密率比只是把中继作为一个窃听。对于第二个模型的一个特殊的类，中继不干扰自己，我们推导出一个上限的保密率使用的参数，其净效果是从中继分离窃听。新的上限的优点是证明了两个通道，属于这个特殊的类。上面提到的第二个模型的高斯情况受益于这种方法，因为新的上限改进了先前已知的界限。对于Cover-Kim确定性中继信道，新的上界通过与我们提出的可达速率相匹配，找到了源-目的链路不比源-中继链路差时的保密容量。
2009-10-08 cs.IT math.IT
Massive MIMO-NOMA Systems Secrecy in the Presence of Active Eavesdroppers
本文研究主动窃听者利用导频欺骗攻击大规模MIMO-NOMA系统的问题，通过随机几何推导保密中断概率和遍历保密容量下界，并证明适当功率分配下NOMA的保密性能优于OMA。
2025-07-07 cs.CR cs.IT math.IT
User Pairing and Power Allocation in Untrusted Multiuser NOMA for Internet-of-Things
在物联网（IoT）中，大量敏感和机密信息以无线方式传输，使安全性成为一个严重的问题。当使用非正交多址接入（NOMA）等技术时尤其如此，这使得用户可以访问彼此的数据。本文研究了多用户NOMA下行链路系统中的安全通信，其中每个用户都是潜在的窃听者。资源分配是在满足用户数据量需求和功率约束的前提下，以总保密率最大为目标进行的。我们解决这个非平凡的，混合整数非线性规划问题分解成功率分配的封闭形式的解决方案，并有效地使用线性规划松弛和障碍算法获得用户配对。这些子问题迭代求解，直到收敛，收敛速度严格分析。仿真结果表明，该方法在总保密率和计算复杂性方面明显优于现有的方案。
2023-02-11 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Power Splitting and Secure Beamforming Design in the Wireless-powered Untrusted Relay Networks
在这项工作中，我们最大限度地提高保密率的无线供电的不可信中继网络，通过联合设计功率分配（PS）比和中继波束成形与建议的全局最优算法（GOA）和局部最优算法（LOA）。与文献不同的是，目的节点发送的人工噪声不仅降低了窃听者的信道条件，提高了保密率，而且成为了基于PS的不可信中继的新能源。因此，与文献相比，利用硝酸铵具有较高的经济效益和效率。仿真结果表明，LOA算法与GOA算法相比，具有较好的保密率性能，但计算时间较短。
2015-04-03 cs.IT math.IT
Secure Communication Via a Wireless Energy Harvesting Untrusted Relay
无线媒体的广播性质允许非预期用户窃听机密信息传输。在这方面，我们调查的问题，源和目的地之间的安全通信，通过无线能量收集不可信的节点，作为一个帮手，中继信息，然而，源和目的地节点希望保持信息的机密性从中继节点。为了实现正保密率，我们使用目的地辅助干扰。作为一个能量匮乏的节点，不可信中继从接收到的射频信号中获取能量，这些射频信号包括源的信息信号和目的地的干扰信号。因此，我们通过利用干扰信号作为有用的能量源来有效地利用干扰信号。在中继器处，为了实现能量收集和信息处理，我们采用功率分割（PS）和时间切换（TS）策略。为了评估该方案的保密性能，我们推导出两个重要指标的解析表达式，即，秘密中断概率和遍历秘密率。数值分析揭示了不同的系统参数，如功率分配比，能量收集时间，目标保密率，发送信噪比（SNR），中继位置，能量转换效率因子，对保密性能的影响的设计见解。具体地说，PS策略实现更好的最优保密中断概率和最优遍历保密率比TS策略在更高的目标保密率和发送SNR，分别。
2016-03-10 cs.IT cs.NI math.IT
Weak Secrecy in the Multi-Way Untrusted Relay Channel with Compute-and-Forward
研究了高斯多路中继信道中基于嵌套格码的计算转发方案的安全通信问题。所有节点采用半双工操作，只能通过不可信的中继交换机密消息。中继被假定为诚实但好奇的，即，符合系统规则并应用预期中继方案的窃听者。我们从一般情况下的单输入多输出（SIMO）L-用户多路中继信道，并提供了一个可实现的保密率区域下的弱保密标准。我们表明，安全可实现的总和速率是相当于计算速率和多址接入信道（MAC）的容量之间的差异。特别是，我们表明，所有节点必须编码他们的消息，使共同的计算速率元组落在中继的MAC容量区域之外。我们提供的单输入单输出（SISO）和多输入单输入（MISO）L-用户多路中继信道以及双向中继信道的结果。我们讨论了这些结果，并显示信道实现和可实现的保密率之间的依赖关系。我们进一步比较我们的结果，在文献中的不同方案的结果，并表明，该方案的计算和转发率接近无保密。
2014-06-23 cs.IT math.IT
Sum Secrecy Rate Maximization for IRS-aided Multi-Cluster MIMO-NOMA Terahertz Systems
本文针对IRS辅助多集群MIMO-NOMA太赫兹系统的安全传输问题，通过联合优化功率分配与IRS相移最大化和保密速率，采用交替优化算法求解非凸问题，验证了算法收敛性与IRS的窃听抑制增益。
2023-06-12 cs.IT eess.SP math.IT
On the Achievable Secrecy Diversity of Cooperative Networks with Untrusted Relays
协作中继经常被部署以增强通信可靠性（即，分集阶数）以及因此端到端可达到的速率。然而，当中继不受信任时，这引起了几个安全问题，因为它们可能访问中继的消息。研究了具有不可信中继的协作网络的可达保密分集阶数。特别是，我们考虑一个网络与N天线发射机（爱丽丝），K单天线中继，和一个单天线的目的地（鲍勃）。我们考虑的一般情况是N和K之间没有关系，因此K可以大于N。假设Alice和Bob彼此远离，并且所有通信都通过中继完成，即，没有直接联系。提供安全的通信，同时提高多样性秩序已被证明是非常具有挑战性的。事实上，它已被证明在文献中，所采用的系统模型的最大可实现的保密分集阶数是一个（当使用人工噪声干扰）。在本文中，我们采用了一种非线性干扰对齐方案，我们最近提出的传输信号从爱丽丝到鲍勃。我们从可实现的保密率和保密多样性阶数方面分析了该方案。假设高斯输入，我们推导出一个明确的表达可实现的保密率和分析表明，一个秘密的多样性秩序最多min（N，K）-1，可以实现使用所提出的技术。我们提供了几个数值例子来验证所获得的分析结果，并证明了所提出的技术的优越性，其同行存在于文献中。
2017-01-12 cs.CR cs.IT 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
Secure Communication of Active RIS Assisted NOMA Networks
针对无源RIS的乘积衰减问题，提出主动RIS辅助NOMA网络，推导保密中断概率与吞吐量闭式解，证明其安全性能优于PRIS-NOMA及OMA方案。
2024-03-17 cs.IT eess.SP 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
Can a Multi-Hop Link Relying on Untrusted Amplify-and-Forward Relays Render Security?
协作中继是无线传感器网络和物联网（IoT）中数据通信的有效方法。然而，有时由于这种通信网络中多跳中继的必要性，当中继本身可能是窃听者时，即，我们可能会面临不可信中继场景，其中中继既是必要的助手又是潜在的对手。针对这一问题，提出了一种新的协同干扰方案，该方案通过多个不可信中继将数据从源端秘密传输到目的端。在我们提出的安全传输方案中，所有的合法节点有助于提供安全的通信智能注入人工噪声的网络在不同的通信阶段。为了便于分析，我们考虑了一个多跳的不可信中继网络，其中有两个连续的中间节点，即一个三跳通信网络。给出了该系统模型，在高信噪比（SNR）区域，给出了遍历保密率（ESR）的一个新的封闭形式的表达式。此外，我们评估了ESR的高SNR斜率和功率偏移，以深入比较所提出的安全传输方案和最先进的技术。我们的数值结果强调，建议的安全传输方案提供了更好的保密率性能相比，两跳不可信中继以及直接传输方案。
2020-07-05 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Beamforming in MISO NOMA Backscatter Device Aided Symbiotic Radio Networks
共生无线电（SR）网络是未来大规模物联网设备低功耗无线通信的可能解决方案。本文研究了一种多输入单输出的非正交多址接入（NOMA）反向散射器件（BD）辅助的SR网络，该网络具有潜在的窃听者。在网络中，基站（BS）使用NOMA协议向中心用户和小区边缘用户广播信号。利用环境反向散射调制，BD通过来自BS的入射信号向中央用户发送其自己的消息。我们提出了一个约束凹凸过程为基础的算法，最大化的$ε$中断保密率从BD到中央用户的BS可实现的保密率约束下，从中央和小区边缘用户。仿真结果表明，我们提出的网络实现了更大的保密率区域比正交多址（OMA）网络。
2019-06-08 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation by Imperfect Hardware Analysis in Untrusted Relaying Networks
通过考虑各种现实的硬件缺陷，我们提出了一个最优的功率分配（OPA）策略，以最大限度地提高瞬时保密率的合作无线网络的源，目的地和一个不可信的放大转发（AF）中继。我们假设，无论是源或目的地配备了一个大规模的多天线（LSMA）系统，而其余的都配备了一个单一的天线。为了防止不可信的中继拦截源消息，目的地发送一个有意的干扰噪声到中继，这被称为基于目的地的合作干扰（DBCJ）。给出了该系统模型，新的封闭形式的表达式，在高信噪比（SNR）制度的遍历保密率（ESR）和保密中断概率（SOP）。通过优化相关硬件设计，进一步提高了系统的保密性能。结果表明，通过有利地分布在每个节点的发送和接收射频（RF）前端的可容忍的硬件缺陷，系统的保密率可以提高。工程上的见解是，在发送器和接收器之间的中继处平等地分担总的缺陷提供了最佳的保密性能。数值结果表明，建议的OPA连同最合适的硬件设计显着提高了保密率。
2017-09-05 cs.CR cs.IT math.IT
Physical Layer Security for STAR-RIS-NOMA: A Stochastic Geometry Approach
针对STAR-RIS辅助NOMA的安全传输，提出随机几何分析框架，推导SOP与ASC闭式结果及渐近保密性能，并验证参数优化和相对OMA的优势。
2023-11-02 cs.IT math.IT
Secure Users Oriented Downlink MISO NOMA
提出了一种面向安全用户的多输入单输出（MISO）非正交多址接入（NOMA）下行传输方案，其中多个合法用户分为服务质量（QoS）要求用户（QU）和被被动窃听者窃听的安全要求用户（SU）。其基本思想是利用迫零波束形成（ZFBF）来消除SU之间的干扰，然后基于所获得的波束形成向量来有效地调度多个QU，将合法用户划分为多个用户簇，以这种方式，QU可以共享并发传输并帮助干扰窃听者以增强SU保密性。目标是在满足每个SU的保密中断概率（SOP）约束和每个QU的QoS约束的前提下，分别最大化所有SU的可实现最小保密率（MSR）和总和保密率（SSR）.为了提供一个全面的调查，我们考虑两个极端的情况下，窃听者有完美的多用户检测能力（保密下限）或不具有多用户检测能力（保密上限）。在下界情况下，分别提出了求解最大最小保密率（MMSR）和最大和保密率（MSSR）问题的Dinkelbach算法和基于单调优化（MO）的外多块近似算法.对于上界情况，提出了一种基于交替优化（AO）的算法来求解这两个非凸问题。最后，通过数值计算验证了所提出的方案相对于传统正交多址接入（OMA）方案的优越性。
2019-03-01 cs.IT math.IT
Physical Layer Security Performance of Cooperative Dual RIS-aided V2V NOMA Communications
本文针对存在窃听的双RIS辅助NOMA V2V通信系统，推导等效信道分布与保密性能解析及渐近表达式，验证双RIS可提升传输可靠性与通信安全性，为智能交通系统安全通信提供支撑。
2024-10-07 cs.IT eess.SP math.IT
On the Secrecy Design of STAR-RIS assisted Uplink NOMA Networks
研究了STAR-RIS（同时发射和反射可重构智能表面）辅助上行非正交多址接入系统中的安全传输问题，合法用户通过STAR-RIS主动重构电磁传播环境，向基站发送保密信号。根据窃听信道状态信息（CSI）的可用性，考虑窃听者的完整CSI和统计CSI两者。对于全窃听CSI场景，在干扰抵消译码顺序约束下，采用自适应速率窃听码方案，以最大化最小保密容量为目标。为了继续进行，我们提出了交替混合波束形成（AHB）算法，以联合优化接收波束形成、发射功率和反射/透射系数。而对于统计窃听CSI场景，在满足合法用户服务质量要求的前提下，采用恒速率窃听码方案以最小化最大保密中断概率（SOP）.在此基础上，推导了等速率编码下的SOP精确表达式，并提出了一种扩展的AHB算法，用于联合保密波束形成设计。仿真结果证明了该方法的有效性。此外，本文还对STAR-RIS的相移/振幅量化和部署提供了一些有益的指导。
2021-11-04 cs.IT math.IT
On the Design of Secure Non-Orthogonal Multiple Access Systems
本文提出了一种新的设计非正交多址接入（NOMA）的保密考虑。我们专注于一个NOMA系统，其中一个发射机发送机密消息给多个用户在一个外部窃听者的存在。研究了解码顺序、传输速率和分配给每个用户的功率的最优设计。考虑到实际的被动窃听的情况下，窃听者的瞬时信道状态是未知的，我们采用的保密中断概率作为保密度量。我们首先考虑的问题，最小化的传输功率受到保密中断和服务质量的约束，并推导出封闭形式的解决方案，这个问题。然后，我们探讨了最大化的最小机密信息率的用户之间的秘密中断和发射功率约束的问题，并提供了一个迭代算法来解决这个问题。我们发现，在所研究的问题中的保密中断约束不改变NOMA的最佳解码顺序，和一个应该增加分配给用户的功率，其信道是相对较差的保密约束变得更加严格。最后，我们展示了NOMA的优势，在正交多址在研究问题的分析和数值。
2017-05-23 cs.IT math.IT
Strong Secrecy and Reliable Byzantine Detection in the Presence of an Untrusted Relay
我们考虑一个高斯两跳网络的源和目的地只能通过一个中继节点谁是窃听者和拜占庭对手进行通信。允许源节点和目的地节点都进行传输，并且中继接收它们传输的信号的叠加。我们提出了一种新的编码方案，同时满足两个要求：传输的消息必须保密的中继节点，和目的地必须能够检测到任何拜占庭攻击，中继节点可能会推出可靠和快速。该方案的三个主要组成部分是嵌套格码，隐私放大和代数操作检测（AMD）码。具体而言，高斯两跳网络，我们表明，格编码可以成功地配对AMD代码，使其第一次应用到一个嘈杂的信道模型。我们证明，使用这种新的编码方案，拜占庭攻击未被检测到的概率呈指数级下降快的信道使用的数量，而在保密率的损失相比，可实现的速率时，中继是诚实的，可以任意小。此外，与高斯信道中的先前工作相比，这里提供的秘密的概念是强秘密。
2010-04-08 cs.IT math.IT
On Secure NOMA-CDRT Systems with Physical Layer Network Coding
提出了一种新的方案，以提高基于NOMA的协作直接中继传输系统（NOMA-CDRT）的保密性能与不可信的中继。将物理层网络编码和非正交多址接入方案相结合，提高了频谱利用率。在不影响合法用户接收质量的前提下，利用用户间干扰和友好干扰信号抑制非可信中继的窃听能力。具体地，第一时隙中的远用户和第二时隙中的近用户充当干扰器以产生干扰信号，从而确保机密信号的安全传输。我们研究了该方案在NOMA-CDRT系统中的保密性能，并推导出遍历保密和速率的封闭表达式。在高信噪比的渐近分析进行，以获得更多的见解。最后通过仿真验证了该方案的有效性和理论分析的正确性。
2022-05-25 cs.IT math.IT
Explainable Deep Learning for Secrecy Energy-Efficiency Maximization in Ambient Backscatter Multi-User NOMA Systems
本文提出基于深度学习和优化算法的可解释方法，用于提升环境反向散射多用户NOMA系统的保密能量效率。
2025-11-25 cs.IT math.IT
On Secure NOMA-Aided Semi-Grant-Free Systems
半免授权（SGF）传输方案使得免授权（GF）用户能够利用分配给基于授权（GB）用户的资源块，同时保持GB用户的服务质量。研究了非正交多址接入（NOMA）辅助的SGF系统的保密性能。首先，推导了NOMA辅助的单GF用户SGF系统的精确和渐近保密中断概率（SOP）的解析表达式。然后，考虑了具有多个GF用户的SGF系统和最佳用户调度方案。利用顺序统计量理论推导出了精确和渐近SOP的解析表达式。Monte Carlo模拟结果，并与两个基准计划进行比较。所考虑的系统的SOP上的系统参数的影响被证明和开发的分析结果的准确性进行了验证。结果表明，GB的中断目标速率和GF的安全目标速率是影响SGF系统保密性能的主要因素。
2023-02-27 cs.IT math.IT
Terahertz Meets Untrusted UAV-Relaying: Minimum Secrecy Energy Efficiency Maximization via Trajectory and Communication Co-design
无人机（UAV）和太赫兹（THz）技术被设想在下一代无线通信中发挥至关重要的作用。在本文中，我们提出了一种新的安全的无人机辅助移动中继系统工作在太赫兹频段的数据采集从多个地面用户设备（UE）对目的地。我们假设，无人机安装的中继可能会采取行动，除了提供中继服务，作为一个潜在的窃听者称为不可信的无人机中继（UUR）。为了保障端到端通信的安全，我们提出了一种安全的两阶段传输策略与合作干扰。然后，我们设计了一个优化框架方面的一个新的措施$-$保密能源效率（SEE），定义为可实现的平均保密率的平均系统功耗的比率，这使我们能够获得尽可能最好的安全级别，同时考虑到UUR的固有的飞行功率限制。为了所有UE之间的服务质量公平性，我们的目标是最大限度地提高最小SEE（MSEE）的性能，通过联合设计的关键系统参数，包括UUR的轨迹和速度，通信调度，和网络功率分配。由于制定的问题是一个混合整数非凸优化和计算上难以处理的，我们将其解耦成四个子问题，并提出替代算法来解决它有效地通过贪婪/顺序块连续凸逼近和非线性分式规划技术。数值结果表明，显着的MSEE性能改善我们的设计相比，其他已知的基准。
2022-02-08 cs.CE cs.IT cs.NI
Secure Transmission in NOMA-enabled Industrial IoT with Resource-Constrained Untrusted Devices
针对含资源受限不可信设备的 NOMA-IIoT，本文联合优化安全解码顺序与功率分配，给出最大化最小保密速率的闭式全局最优解。
2023-08-17 cs.IT math.IT
Secure Performance Analysis and Optimization for FD-NOMA Vehicular Communications
车对车（V2 V）通信由于其提供安全信息以及信息娱乐服务的应用而吸引了越来越多的研究兴趣。车辆通信场景中对传输速率的日益增长的需求和对服务质量（QoS）的各种要求要求集成V2 V通信系统和未来无线通信中的潜在技术，诸如全双工（FD）和非正交多址（NOMA），其增强频谱效率并提供大规模连接。然而，大量的数据传输和用户连接引起了对安全问题和个人隐私的关注。为了分析V2 V通信的安全性能，我们介绍了一个合作NOMA V2 V系统模型与FD中继。本文从物理层的角度研究了基于FD-NOMA的V2 V系统的安全性能。我们首先推导了遍历保密容量的几个分析结果。然后，我们提出了一种利用瞬时信道状态信息（CSI）的保密和速率优化方案，这是一个非凸优化问题。基于非凸约束的微分结构，将原问题近似为一系列凸优化问题进行求解。仿真结果验证了分析结果和保密和率优化算法的有效性。
2020-11-06 cs.IT math.IT
Enhancing the Physical Layer Security of Non-orthogonal Multiple Access in Large-Scale Networks
运用随机几何理论研究了大规模网络中非正交多址接入（NOMA）的物理层安全问题。单天线和多天线辅助传输的情况下，被认为是基站（BS）与随机分布的NOMA用户进行通信。在单天线的情况下，我们采用了一个保护区周围的BS建立窃听者排除区的帮助下仔细的信道排序的NOMA用户。在多天线场景中，在BS处生成人工噪声以进一步提高波束成形辅助系统的安全性。为了表征的保密性能，我们推导出新的精确表达式的安全中断概率为单天线和多天线辅助的情况下。为了获得进一步的见解，1）对于单天线场景，我们对所选择的用户对执行保密分集阶数分析。分析结果表明，保密分集阶数由所选用户对中信道条件最差的用户决定; 2）在多天线情况下，当发射天线数趋于无穷大时，推导出了渐近保密中断概率。蒙特卡洛模拟验证了分析结果，并表明：i）通过调用保护区和在基站产生人工噪声，可以提高NOMA网络的安全性能; ii）渐近秘密中断概率接近于精确的秘密中断概率。
2017-01-07 cs.IT math.IT
Multiple Private Key Generation for Continuous Memoryless Sources with A Helper
我们提出了一种方法来研究密钥生成问题中的保密约束，其中边信息可能存在于不可信的用户。我们的方法受到Hayashi和Tan最近工作的启发，他们使用Rényi散度作为保密措施来研究将哈希函数应用于随机序列的输出统计。通过将Hayashi和Tan的可验证性结果推广到多终端情形，得到了多个随机序列应用哈希函数的输出统计量，该统计量是不可信用户侧边信息密钥生成问题强保密能力域可验证性证明的重要工具.为了说明我们的方法的力量，我们推导出的能力区域的多个私钥生成问题与不可信的助手连续无记忆源马尔可夫条件下。通过将Nitinawarat和Narayan的结果推广到不可信用户的边信息的情况，我们的结果的逆证明如下。
2020-09-07 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surfaces for Enhanced Physical Layer Security in NOMA VLC Systems
智能反射表面（IRSs）的兴起为可见光通信（VLC）系统的前所未有的功能打开了大门。通过控制室内环境中的光传播，可以操纵信道条件以实现特定的关键性能指标。在本文中，我们调查的作用，IRS可以发挥在提高保密能力的非正交多址（NOMA）VLC系统。更具体地说，我们提出了一个基于IRS的物理层安全（PLS）机制，减轻了NOMA固有的信息泄漏风险。我们的研究结果表明，实现的保密能力可以提高高达105%的80 IRS元素的数量。据我们所知，这是第一篇研究基于NOMA的IRS辅助VLC系统的PLS的论文。
2022-11-17 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Relay Selection and Power Allocation in Large-Scale MIMO Systems with Untrusted Relays and Passive Eavesdroppers
在本文中，联合中继选择和功率分配（JRP）计划，提出了一个合作网络的物理层安全性，其中多天线源与单天线的目的地通信存在不可信的中继和被动窃听（Eves）。我们的目标是保护数据的机密性，同时依赖于不可信的中继作为潜在的夏娃，以提高网络的安全性和可靠性。为了实现这一目标，我们认为合作干扰的目的，而JRP方案的实施。以瞬时保密率最大化为目标，推导出了最优功率分配的新的闭式解，并在非合谋Eves（NCE）和合谋Eves（CE）两种情况下提出了一个简单的中继选择准则.对于所提出的方案，推导出一个新的封闭形式表达式的遍历保密率（ESR）和保密中断概率作为安全度量，并提出了一个新的封闭形式表达式的平均符号出错率（SER）作为可靠性措施在瑞利衰落信道。我们进一步明确的高信噪比斜率和功率偏移的ESR的特点，突出系统参数对ESR的影响。此外，我们研究的多样性顺序所提出的计划，以揭示可实现的保密性能优势。最后给出了优化后网络的保密性和可靠性分集复用折衷。数值结果强调，ESR性能的建议JRP计划NCE和CE的情况下增加不可信的继电器的数量。
2017-09-05 cs.CR cs.IT math.IT
Joint Secure Beamforming for Cognitive Radio Networks with Untrusted Secondary Users
在本文中，我们认为在正交频分多址（OFDMA）系统的信息接收机（IR）和能量接收机（ER）共存的同时无线信息和功率传输（SWIPT）。IR被服务于尽力保密数据，并且ER以最小所需的收获功率收获能量。为了增强物理层安全性，同时满足能量收集要求，我们引入了一种新的基于频域人工噪声的方法。通过发射功率和子载波分配研究了加权和保密率最大化的最优资源分配问题。所考虑的问题是非凸的，而我们提出了一个有效的算法来解决它的基础上拉格朗日对偶方法。仿真结果表明，与其他启发式方案相比，该算法的有效性。
2015-09-03 cs.IT math.IT
Secure Relaying in Non-Orthogonal Multiple Access: Trusted and Untrusted Scenarios
考虑了一种下行链路单输入单输出非正交多址接入系统，在该系统中，一个基站（BS）与两个合法用户在两种可能的不安全环境下进行通信：存在外部窃听者和通过不可信中继进行通信.对于第一种情况，采用多个可信协作半双工中继来协助BS的传输并保护其信号免受外部窃听者的攻击。针对这一问题，提出并分析了各种中继方案：协作干扰、解码转发和放大转发。对于每种方案，安全波束成形信号设计在中继，以最大限度地提高可实现的保密率区域。对于第二种情况，与不可信的中继，可实现的保密率区域推导出两种不同的中继方案：压缩和转发和放大和转发，在两种不同的操作模式。在第一种模式中，即所谓的被动用户模式，用户接收来自BS和不可信中继的信号，并将它们组合以解码它们的消息。在第二种模式中，即主动用户模式，用户在BS传输的同时发送合作干扰信号，以进一步混淆中继。集中在半双工节点上，用户在干扰中继的同时不能接收BS的信号，即，同时是活动的，并且仅依赖于由中继转发给它们的信号。结果表明，最好的中继方案高度依赖于系统参数，特别是节点之间的距离，也对系统的保密率区域的一部分是在操作。
2019-01-31 cs.IT cs.NI eess.SP
Secure Transmit Antenna Selection Protocol for MIMO NOMA Networks over Nakagami-m Channels
研究了Nakagami- \textit{m}衰落信道下的多输入多输出（MIMO）非正交多址接入（NOMA）网络，该网络由一个信源和两个合法用户（根据用户与信源的距离分为远近用户）以及一个被动窃听者组成。具体来说，我们研究的情况下，远端用户的信号可能会或可能不会被成功地解码在窃听者和近端用户。因此，我们的目的是设计一个发射天线选择（TAS）的安全通信协议的网络。然后，提出了两种TAS解决方案，即解决方案I和II。具体地，解决方案I和II分别集中于最大化源和近端用户之间以及源和远端用户之间的接收信号功率。在此基础上，推导出了各逻辑单元和整个系统的秘密中断概率的精确和渐近的封闭表达式。我们的分析结果证实了蒙特卡洛模拟表明，可以显着提高保密性能，通过适当选择功率分配系数，并增加在源和LU的天线数量。有趣的是，解决方案II可以提供比解决方案I更好的整体保密性能。
2019-02-15 cs.IT math.IT
