基于MF协议的协作NOMA系统物理层安全性能研究

来源：电子与信息学报杂志2023年第4期北京时间：

作者：张延良, 田月华, 李兴旺, 黄高见

单位：河南理工大学物理与电子信息学院 焦作 454003

摘要：针对协作非正交多址(NOMA)系统中信息安全传输问题，该文提出一种基于修改转发(MF)中继的物理层安全(PLS)传输方案。该方案利用MF中继将解码信息修改后再转发，避免了合法信息泄露到窃听节点。首先对NOMA-MF系统进行建模，然后推导了系统安全中断概率(SOP)、严格正保密容量(SPSC)和窃听概率(IP)来衡量系统的保密性和安全性，以及中断概率(OP)以衡量其可靠性。此外，推导了系统的渐近性能，对比分析了解码转发(DF)协议下NOMA-DF系统与NOMA-MF系统的性能。推导及仿真结果表明：NOMA-MF系统的保密性能和安全性能比NOMA-DF系统更具有优势；NOMA-MF系统的OP和IP之间存在最优信噪比(SNR)以实现系统安全及可靠性的平衡；存在最佳功率分配参数以实现最低的SOP和OP。

关键词：协作通信, 物理层安全, 非正交多址接入, 修改转发

基金资助：河南省科技攻关项目(212102210504, 212102210557)，国家自然科学基金青年基金(62001320)