自适应窃听下NOMA用户协作干扰的物理层安全研究.pptxVIP

汇报人：自适应窃听下NOMA用户协作干扰的物理层安全研究2024-01-17

目录引言NOMA技术原理及特点自适应窃听下NOMA用户协作干扰模型物理层安全性能分析自适应窃听下NOMA用户协作干扰优化策略总结与展望

01引言Chapter

无线通信安全01随着无线通信技术的广泛应用，通信安全成为日益重要的问题。传统的加密技术面临密钥管理和分发等挑战，因此物理层安全技术受到关注。NOMA技术02非正交多址接入（NOMA）技术作为5G及未来通信系统的关键技术之一，具有高频谱效率和用户接入能力。研究NOMA系统中的物理层安全问题具有重要意义。自适应窃听与协作干扰03自适应窃听是指窃听者能够根据信道状态信息调整窃听策略，而协作干扰则是通过合法用户的协作来干扰窃听者的接收，从而提高通信安全性能。研究背景与意义

目前，针对NOMA系统的物理层安全研究主要集中在单天线和多天线场景、完美和非完美信道状态信息等方面。然而，考虑自适应窃听和协作干扰的研究相对较少。随着通信技术的不断发展，未来研究将更加注重实际场景中的应用，如大规模MIMO、毫米波通信等。同时，人工智能和机器学习等技术的引入将为物理层安全研究提供新的思路和方法。国内外研究现状发展趋势国内外研究现状及发展趋势OMA系统模型建立存在自适应窃听者的NOMA系统模型，分析合法用户和窃听者的信号接收与处理过程。安全性能分析推导存在协作干扰时NOMA系统的安全性能表达式，分析不同参数对安全性能的影响。协作干扰策略设计针对自适应窃听者的威胁，设计合法用户的协作干扰策略，包括干扰信号的产生、发送功率分配等。仿真验证与性能评估通过仿真实验验证所提协作干扰策略的有效性，并与其他现有策略进行性能比较。本文主要研究内容

02NOMA技术原理及特点Chapter

NOMA采用叠加编码技术，在同一资源块上同时传输多个用户的信号，通过功率域的复用实现多用户接入。叠加编码接收端采用串行干扰消除（SIC）技术，按照信号功率大小逐一解码用户信号，实现多用户信号的分离。串行干扰消除NOMA技术基本原理

NOMA通过功率域的复用，提高了系统的频谱效率，使得同一资源块上可以同时传输更多用户的数据。高频谱效率NOMA在传输过程中考虑了用户的公平性，通过为不同用户分配不同的功率等级，确保每个用户都能获得相对公平的传输机会。用户公平性NOMA可以根据网络负载和用户需求灵活地配置资源，实现动态的资源管理和优化。灵活的资源配置NOMA技术特点分析

与OMA比较相比于正交多址接入（OMA）技术，NOMA具有更高的频谱效率和更好的用户公平性，但实现复杂度相对较高。与CDMA比较相比于码分多址接入（CDMA）技术，NOMA无需扩频码，具有更低的实现复杂度和更高的频谱效率。与SDMA比较相比于空分多址接入（SDMA）技术，NOMA不受天线数量和用户位置限制，具有更广泛的应用场景。NOMA与其他多址接入技术比较

03自适应窃听下NOMA用户协作干扰模型Chapter

123阐述NOMA（非正交多址接入）系统的基本原理和特点，包括功率域复用和多用户叠加传输等。NOMA系统概述介绍自适应窃听的概念，即窃听者能够根据信道状态信息动态调整窃听策略，以提高窃听性能。自适应窃听概念说明用户协作干扰在NOMA系统中的作用，通过用户间的协作发送干扰信号来降低窃听者的接收性能。用户协作干扰机制系统模型描述

03自适应窃听策略阐述自适应窃听策略的设计和实现方法，包括根据信道状态信息动态调整窃听功率、选择窃听用户等。01窃听信道建模建立窃听信道的数学模型，包括合法用户和窃听者之间的信道模型，以及信道状态信息的获取方式。02信道状态信息描述详细描述信道状态信息的特性和获取方法，如信道增益、噪声功率等，以及这些信息对窃听性能的影响。窃听信道模型建立

设计用户协作干扰的信号形式和发送策略，包括干扰信号的功率、频率、时序等参数的设置。干扰信号设计制定用户间的协作干扰协议，明确各用户在协作干扰过程中的角色和职责，以及协作干扰的启动和停止条件。协作干扰协议定义评估用户协作干扰性能的指标，如窃听者的误码率、合法用户的吞吐量等，并分析不同参数设置对性能的影响。性能评估指标用户协作干扰策略设计

04物理层安全性能分析Chapter

衡量窃听者能够获取的信息量的指标，与主信道容量和窃听信道质量有关。窃听信道容量安全速率中断概率在保证通信安全的前提下，系统能够达到的最大传输速率，反映了系统的安全性能。在给定安全速率要求下，因信道质量恶化导致通信中断的概率，反映了系统的可靠性。030201安全性能评估指标

阐述NOMA技术的基本原理，包括功率域复用、用户配对和信号解调等方面的内容。NOMA技术原理介绍协作干扰的基本原理和常用策略，如人工噪声、波束成形等，并分析其在提高物