Publication detail

Enhancing Secrecy Performance Using Fountain Codes and NOMA Under Joint Cooperative Jamming Technique and Intelligent Reflective Surface

Year: 2024

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: IEEE ACCESS

Publisher name: IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)

Place: New York

Page from-to: 117399-117417

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Zlepšení výkonu v oblasti utajení pomocí kódů fontán a NOMA v rámci techniky společného kooperativního rušení a inteligentní reflexní plochy	Zajištění bezpečnosti obsahu a ochrany autorských práv je v bezdrátových komunikačních sítích zásadním zájmem. Kromě toho vznik služeb vyžadujících velkou šířku pásma a velmi malé zpoždění, jako jsou online hry, rozšířená realita (XR), Metaverses atd., Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) je technologie s potenciálem zvýšit spektrální účinnost. bezdrátové sítě páté generace (5G) a dále. Tento článek tedy studuje downlinkový systém založený na NOMA, který využívá inteligentní rekonfigurovatelné povrchy (IRS) a pracuje v bezpečnostním prostředí fyzické vrstvy. Naše studie také zahrnuje využití kódů fontán (FC), a to vše při boji s přítomností škodlivého odposlouchávače. Kromě toho se používá technika kooperativního rušení ke snížení kvality odposlechového kanálu. Hlavním přínosem tohoto článku je odvození přesných uzavřených vyjádření pravděpodobnosti výpadku (OP), energetické účinnosti (EE), pravděpodobnosti zachycení (IP) a průměrné míry utajení (ASR) pro navrhovaný systém. Vyvíjíme také model hluboké neuronové sítě (DNN) pro hodnocení OP, IP, ASR a průměrného počtu časových slotů (ATS). Následně jsou prezentovány simulace Monte Carlo jako prostředek k ověření teoretických poznatků. Výsledky simulace poskytují následující poznatky: i) Jejich primárním účelem je ověřit analytické vzorce. ii) Tento výzkum významně přispívá k prohloubení našeho porozumění systémům IRS-NOMA a poskytuje základ pro budoucí vyšetřování praktických implementací. iii) Zkoumáme optimální faktory alokace výkonu v rámci IRS-NOMA a nabízíme cenné poznatky o navrhování systémů IRS-NOMA pro dosažení spolehlivé a bezpečné komunikace. iv) Výsledky ilustrují lepší výkon IRS-NOMA ve srovnání s konvenční metodou IRS-ortogonálního vícenásobného přístupu (OMA).	Kódy; Bezpečnost; NOMA; Uváznutí; zabezpečení komunikačního systému; Kódování; Spolehlivost; Správa obsahu; Fyzická vrstva; Kódy fontány; zabezpečení obsahu; inteligentní odrazná plocha; neortogonální vícenásobný přístup; zabezpečení fyzické vrstvy
eng	Enhancing Secrecy Performance Using Fountain Codes and NOMA Under Joint Cooperative Jamming Technique and Intelligent Reflective Surface	Ensuring content security and copyright protection is a critical concern in wireless communication networks. Furthermore, the emergence of services demanding high-band width and very low delay such as online Games, extended reality (XR), Metaverses, etc., Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) is a technology with the potential to enhance the spectral efficiency of fifth-generation (5G) wireless network and beyond. Hence, this paper studies a NOMA-based downlink system that employs intelligent reconfigurable surfaces (IRS) and operates in a physical-layer security environment. Our study also incorporates the utilization of Fountain codes (FCs), all while contending with the presence of a malicious eavesdropper. Furthermore, a cooperative jamming technique is employed to degrade the quality of the eavesdropping channel. The main contribution of this paper is to derive precise closed-form expressions of outage probability (OP), energy efficiency (EE), intercept probability (IP), and average secrecy rate (ASR) for the proposed system. We also develop a Deep Neural Network (DNN) model to evaluate OP, IP, ASR and the average number of time slots (ATS). Subsequently, Monte Carlo simulations are presented as a means to validate the theoretical findings. The simulation results yield the following insights: i) Their primary purpose is to validate the analytical formulas. ii) This research significantly contributes to deepening our understanding of IRS-NOMA systems, providing a foundation for future investigations into practical implementations. iii) We investigate the optimal power allocation factors within the IRS-NOMA framework, offering valuable insights into designing IRS-NOMA systems to achieve reliable and secure communication. iv) The results illustrate the superior performance of IRS-NOMA in comparison to the conventional IRS-Orthogonal Multiple Access (OMA) method.	Codes; Security; NOMA; Jamming; Communication system security; Encoding; Reliability; Content management; Physical layer; Fountain codes; content security; intelligent reflecting surface; non-orthogonal multiple access; physical layer security

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Department

Map

Services

Popular Links