تخصیص توان بهینه در سیستم های NOMA برای بهبود امنیت لایه ی فیزیکی
Optimal power allocation in NOMA systems for enhancing the Physical Layer Security
/زهرا فهمیده نوروزی
: مهندسی برق و کامپیوتر
، ۱۳۹۷
، راشدی
۵۱ص.
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی برق گرایش مخابرات
۱۳۹۷/۱۱/۳۰
تبریز
در این پژوهش، تخصیص توان بهینه به منظور بهبود امنیت لایهصی فیزیکی در سیستمصهای دسترسی چندگانهصی غیرمتعامد انجام میصشود .دسترسی چندگانه بخش اصلی سیستمصهای مخابراتی سلولی است .دسترسی چندگانهصی غیرمتعامد به عنوان یک تکنولوژی پیشرفته در شبکهصهای نسل پنجم به شمار میصرود زیرا دارای بازدهی طیفی بالایی است .در دسترسی چندگانهصی غیرمتعامد، کاربران چندگانه از منابع یکسان مانند زمان، فرکانس، فضا و یا کد به صورت مشترک استفاده میصکنند .باید توجه داشت شبکهصهای سلولی و مخابرات بیصسیم در معرض انواع تهدیدات امنیتی هستند زیرا محیطصهای بیصسیم دارای ویژگی پخش همگانی هستند .در این تحقیق، یک سیستمص دسترسی چندگانهصی غیرمتعامد بررسی میصشود .در این سیستمص یک فرستنده پیام محرمانه را در حضور یک استراقصسمعصکننده به کاربران چندگانه ارسال میصکند .همچنین، ترتیب کدبرداری بهینه و توان تخصیص یافته به کاربران بررسی میصشود .در این پژوهش سناریوی عملی استراقصسمعصکننده در نظر گرفته میصشود به نحوی که حالت لحظهصای کانال استراقصسمعصکننده مشخص نیست .بنابراین احتمال وقفهصی محرمانگی به عنوان معیار محرمانگی در نظر گرفته میصشود .همچنین، مسئلهصی کمینهصسازی توان ارسالی تحت شرایط وقفهصی محرمانگی و کیفیت خدمات بررسی میصشود .به علاوه، اثبات می-شود که شرط وقفهصی محرمانگی، ترتیب کدبرداری برای دسترسی چندگانهصی غیرمتعامد را تغییر نمیصدهد .در نهایت مزیت دسترسی چندگانهصی غیرمتعامد نسبت به دسترسی چندگانهصی متعامد نشان داده میصشود
In this study, optimal power allocation is carried out to improve physical layer security in non-orthogonal multiple access systems. Multiple access is the main part of cellular communication systems. Non-orthogonal multiple access is considered as an advanced technology in fifth-generation networks due to the high spectral efficiency. In non-orthogonal multiple access multiple users share the same resources such as time, frequency, space or code. Due to the broadcasting nature of wireless environment, cellular networks and wireless communication are vulnerable to various kind of security threats. In this study, a non-orthogonal multiple access system is considered where a transmitter sends confidential message to multiple users in the presence of an external eavesdropper. The optimal design of decoding order and power allocated to users are investigated. Considering the practical eavesdropping scenario where the instantaneous channel state of the eavesdropper is unknown, secrecy outage probability is adopted as secrecy metric. The problem of minimizing the transmit power subject to the secrecy outage and quality of service constraints are considered. It is found that secrecy outage constraint in the studied problem, doesnt change the optimal decoding order for non-orthogonal multiple access. Finally, the advantage of non-orthogonal multiple access over orthogonal multiple access in the studied problem is shown
Optimal power allocation in NOMA systems for enhancing the Physical Layer Security