存在硬件缺陷的活跃RIS辅助下行NOMA系统中的安全可靠SWIPT技术

《Scientific Reports》：Secure and reliable SWIPT in active RIS-aided downlink NOMA with hardware impairments

　　

摘要

随着系统复杂性的增加以及无线传输易受信息泄露威胁，如何在第六代（6G）网络中实现安全且私密的通信仍是一个重要难题。功率信标技术能够在保持低延迟和高频谱效率的同时为远距离的物联网设备提供无线能量传输，因此被视为提升能效的有效手段。然而，放大器、振荡器及混频器等非理想组件不可避免地会产生硬件缺陷，从而影响实际应用中的安全性与可靠性。为解决这些问题，本研究提出了一种新框架，将主动可重构智能表面技术集成到安全的下行非正交多址接入系统中。基站由具备功率信标辅助功能的能量收集装置供电。与以往研究不同，该方法特别考虑了硬件缺陷的影响。为评估系统性能，研究者推导出了有效保密吞吐量、截获概率以及中断概率的封闭形式公式。仿真结果进一步验证了这一结论：较高的信噪比能够降低中断概率，同时提高截获概率。此外，所提出的ARIS-NOMA方案相较于传统的ARIS-正交多址接入方案具有更优的性能，为安全无线系统设计提供了重要参考。