Publication detail

Statistical Analysis of the Sum of Double Random Variables for Security Applications in RIS-Assisted NOMA Networks with a Direct Link

Year: 2025

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Electronics

Publisher name: MDPI (Multidisciplinary Digital Publishing Institute)

Place: Basel

Page from-to: nestránkováno

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Statistická analýza součtu dvojitých náhodných proměnných pro bezpečnostní aplikace v sítích NOMA s podporou RIS a přímým propojením	Bezdrátová komunikace nové generace by měla integrovat rekonfigurovatelné inteligentní povrchy (RIS) za účelem dosažení vyšší spektrální a energetické účinnosti. Pro kvantifikaci výkonu bezdrátových sítí s podporou RIS se statistika jedné náhodné proměnné plus součet dvojitých náhodných proměnných stává základním přístupem, který odráží, jak komunikační spojení z RIS zlepšují bezdrátové systémy oproti přímým. S ohledem na to práce aplikuje statistiku jedné náhodné proměnné plus součet dvojitých náhodných proměnných v bezpečném výkonu systémů NOMA (nonortogonal multi-access) založených na RIS za přítomnosti nedůvěryhodných uživatelů. Navrhujeme novou komunikační strategii, která společně zvažuje kódování NOMA a návrh fázového posunu RIS pro zlepšení komunikace legitimních uzlů a zároveň snižuje kapacitu kanálu nedůvěryhodných prvků, ale s dostatečnými energetickými zdroji pro obnovu signálu. Následně analyzujeme a odvozujeme uzavřené výrazy pro efektivní kapacitu utajení (SEC) a pravděpodobnost výpadku utajení (SOP). Všechny analýzy jsou podpořeny rozsáhlými výsledky Monte Carlo simulací, které usnadňují pochopení chování systému při komunikaci, jako je poměr signálu k šumu při přenosu, počet prvků RIS, koeficienty alokace výkonu, cílová datová rychlost komunikačních kanálů a zabezpečená datová rychlost. Výsledky nakonec ukazují, že námi navrhovanou komunikaci lze výrazně zlepšit zvýšením počtu prvků RIS, bez ohledu na přítomnost nedůvěryhodných blízkých nebo vzdálených uživatelů.	neortogonální vícenásobný přístup (NOMA); internet věcí; rekonfigurovatelné inteligentní povrchy (RIS); statistika dvojitých náhodných proměnných; efektivní kapacita utajení (SEC); pravděpodobnost výpadku utajení
eng	Statistical Analysis of the Sum of Double Random Variables for Security Applications in RIS-Assisted NOMA Networks with a Direct Link	Next- generation wireless communications are projected to integrate reconfigurable intelligent surfaces (RISs) to perpetrate enhanced spectral and energy efficiencies. To quantify the performance of RIS-aided wireless networks, the statistics of a single random variable plus the sum of double random variables becomes a core approach to reflect how communication links from RISs improve wireless-based systems versus direct ones. With this in mind, the work applies the statistics of a single random variable plus the sum of double random variables in the secure performance of RIS-based non-orthogonal multi-access (NOMA) systems with the presence of untrusted users. We propose a new communication strategy by jointly considering NOMA encoding and RIS's phase shift design to enhance the communication of legitimate nodes while degrading the channel capacity of untrusted elements but with sufficient power resources for signal recovery. Following that, we analyze and derive the closed-form expressions of the secrecy effective capacity (SEC) and secrecy outage probability (SOP). All analyses are supported by extensive Monte Carlo simulation outcomes, which facilitate an understanding of system communication behavior, such as the transmit signal-to-noise ratio, the number of RIS elements, the power allocation coefficients, the target data rate of the communication channels, and secure data rate. Finally, the results demonstrate that our proposed communication can be improved significantly with an increase in the number of RIS elements, irrespective of the presence of untrusted proximate or distant users.	non-orthogonal multi-access (NOMA); Internet of Things; reconfigurable intelligent surfaces (RISs); statistics of double random variables; secrecy effective capacity (SEC); secrecy outage probability

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Department

Map

Services

Popular Links