Joint Power and Sub-Channel Allocation for Secure Transmission in NOMA-Based mMTC Networks
Joint Power and Sub-Channel Allocation for Secure Transmission in NOMA-Based mMTC Networks
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基于 NOMA 的 mMTC 网络中安全传输的联合功率和子信道分配
DOI：
10.1109/jsyst.2018.2890039
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发表时间：
2019-01
影响因子：
4.4
通讯作者：
Ping Zhang
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shujun Han;Xiaodong Xu;Xiaofeng Tao;Ping Zhang
在本文中，我们考虑了非正交多址接入（NOMA）为基础的上行链路大规模机器类型通信（mMTC）网络的物理层安全。以系统保密容量最大化为目标，在存在窃听者的情况下，提出一种联合功率和子信道保密容量分配（JPSASC）算法，以获得联合问题的次优解。特别地，功率分配问题被建模为具有分布式视角的非合作博弈，其中每个MTC设备自私地优化其在多个信道上的功率分配以最大化其自身的保密容量。证明了Nash平衡点的存在性，并给出了Nash平衡点唯一性的充分条件。针对功率分配和子信道分配问题，分别提出了分布式功率分配和偏好保密容量最大化（PSCM）算法。仿真结果表明，JPSASC算法在最大化保密容量方面优于其他算法。此外，在基于NOMA的mMTC的保密容量相比，在正交多址接入方案的改善。
In this paper, we consider the physical layer security for non-orthogonal multiple access (NOMA)-based uplink massive machine type communication (mMTC) networks. Aiming at the maximization of the system secrecy capacity, with the presence of eavesdroppers, we propose a joint power and sub-channel allocation for secrecy capacity (JPSASC) algorithm to obtain the suboptimal solution of the joint problem. Particularly, the power allocation problem is modeled as a non-cooperative game with a distributed perspective, where each MTC device selfishly optimizes its power allocation over multi-channels to maximize its own secrecy capacity. The existence of Nash equilibrium (NE) is proved and a sufficient condition to ensure the uniqueness of NE is given. Moreover, the distributed power allocation and preference secrecy capacity maximum (PSCM) algorithms are proposed for power allocation and sub-channel allocation problem, respectively. Simulation results verify that JPSASC algorithm outperforms other algorithms in maximizing secrecy capacity. Furthermore, the secrecy capacity in NOMA-based mMTC is improved compared with that in orthogonal multiple access schemes.
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DOI：
10.1109/tetc.2016.2606384
发表时间：
2017-10-01
影响因子：
5.9
作者：
Mosenia, Arsalan;Jha, Niraj K.
通讯作者：
Jha, Niraj K.
DOI：
--
发表时间：
1998-09
期刊：
ArXiv
影响因子：
--
作者：
R. Jain;D. Chiu;W. Hawe
通讯作者：
R. Jain;D. Chiu;W. Hawe
DOI：
10.1109/icc.2017.7996362
发表时间：
2017-05
期刊：
2017 IEEE International Conference on Communications (ICC)
影响因子：
--
作者：
A. Mostafa;Yong Zhou;V. Wong
通讯作者：
A. Mostafa;Yong Zhou;V. Wong
DOI：
10.1109/vtcspring.2014.7022998
发表时间：
2014-05
期刊：
2014 IEEE 79th Vehicular Technology Conference (VTC Spring)
影响因子：
--
作者：
Xiaohang Chen;A. Benjebbour;Anxin Li;A. Harada
通讯作者：
Xiaohang Chen;A. Benjebbour;Anxin Li;A. Harada
影响因子：
11.2
作者：
Bockelmann, Carsten;Pratas, Nuno;Dekorsy, Armin
通讯作者：
Dekorsy, Armin