CN113098652A - 一种智能反射面辅助的功率域noma安全通信系统设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能反射面辅助的功率域NOMA安全通信系统设计方法，包括外部窃听和内部窃听两种场景，基站通过智能反射面的辅助发送信息给合法的非正交用户，设计方法包括建立智能反射面辅助NOMA安全通信系统模型、给出合法用户和窃听用户的接收信号表达式和检测信噪比，利用1‑bit编码机制将反射单元的连续相移转变为随机相移，通过“1”和“0”对反射单元进行开关控制，以最大化合法用户的接收信干噪比，抑制窃听者的性能，推导出非正交用户的安全中断概率理论表达式。本发明相对于智能反射面辅助的OMA系统，提高了安全中断概率性能，具有较好的应用价值。

Description

一种智能反射面辅助的功率域NOMA安全通信系统设计方法

技术领域

本发明涉及一种智能反射面辅助的功率域NOMA安全通信系统设计方法，属于无线通信技术领域，尤其是涉及两种窃听模型(外部窃听和内部窃听)以及一种将反射单元上连续相移转变为随机相移的1-bit编码方法。

背景技术

随着5G通信系统的商业部署，6G移动通信网络的多址接入技术需要从系统和网络的角度出发，实现给定物理资源条件下网络总接入用户数和总吞吐量的有效提升。功率域NOMA技术借助于叠加编码机制将多个用户的信息在相同的物理资源上传输，能够增强无线通信系统的频谱效率以及用户连接密度；在多址接入信道和退化广播信道下，发送端使用叠加编码机制将多个用户的信息进行叠加发送，接收端使用串行干扰删除机制进行多用户检测可以达到多用户系统的容量界。功率域NOMA允许大量用户同时接入相同的信道进行通信，提高了用户接入通信网络能力，达到与机会式通信相同的系统吞吐量性能。

无线信道的开放性和差异化的通信服务需求使得用户的信息安全和隐私保护显的尤为重要，安全通信是保证无线通信网络能够提供给用户稳定、可靠性服务的关键。物理层安全技术充分利用无线信道的多样性、时变性和互易性特点，在保证合法用户安全接收私密信息的同时窃听者无法获得任何有用信息。在NOMA网络中，由于发送端采用叠加编码接收端使用串行干扰删除解码的特性，有可能存在恶意拦截、窃听用户信息的情况(外部窃听)或导致非正交用户成为被动偷听者(内部窃听)。因此，如何从物理层保障NOMA网络的安全通信，是需要考虑的关键问题。

智能反射面辅助无线通信作为一种新兴技术受到了学术界和工业界的广泛关注，它由金属、介质和可调元件构成的人造电磁单元排列组成。电磁单元的尺寸大小、几何结构和排列方式决定了它们的反射特性。例如通过施加在变容二极管上的电压或光敏元件上的光强，可以动态地控制这些电磁单元的电磁性质；通过改变电磁单元的反射系数和透射系数，进而实现以可编程的方式调控电磁波的各种参数。智能反射面不仅可以执行无源反射功能，还具有无源吸收、透射和散射等能力。通过软件控制，它能实现对无线传播环境的主动改善和定制，可以根据所需无线功能对无线信号进行灵活调控，例如保障通信网络安全、减小电磁污染和提高系统吞吐量等，实现对无线传播环境的智能调控。目前智能反射面辅助NOMA的安全无线通信已经成为学术界和工业界的研究热点。

发明内容

本发明的目的在于在功率域NOMA系统中引入智能反射面，充分发挥两者优势，实现有限通信资源上的实现安全可靠传输，设计高效的安全通信传输方案。

一种智能反射面辅助的功率域NOMA安全通信系统设计方法，其包括以下步骤：

步骤一：建立智能反射面辅助功率域NOMA安全通信系统模型，写出合法用户以及外部和内部两种窃听场景下窃听者的接收信号表达式；

步骤二：近端用户使用串行干扰删除先检测远端用户的信号将其删除，然后再检测自己的信号；远端用户直接将近端用户的信号当作干扰解码自身信号；

步骤三：对于外部窃听场景，窃听者首先将近端用户的信息作为干扰信号解码出远端用户信息并将其删除，然后再解码近端用户的信息；对于内部窃听场景，将远端用户作为窃听者解码近端用户信息；

步骤四：对步骤二和步骤三中给出的用户检测信干噪比进行处理，使用1-bit编码机制将智能反射面的连续相移转变为随机相移，以最大化合法用户的信干噪比；

步骤五：定义智能反射面辅助功率域NOMA安全通信系统中用户的安全中断事件，推导出非正交用户的安全中断概率表达式。

作为上述技术方案的改进，通信系统具体包括一个基站、一块智能反射面、一对合法非正交用户和一个外部窃听者，基站在智能反射面的辅助下将两个用户的叠加信息发送给合法用户，同时窃听者采用被动窃听模式窃取合法信息，在该系统中基站和用户之间的通信链路受到建筑物的阻挡而无法直接通信，只能通过反射面的辅助完成；

假设智能反射面上包括M个反射单元，基站到反射面和反射面到用户的复信道系数分别用h_sr和h_ri,i∈{n,f,e}表示，并将其建模为瑞利衰落信道，不失一般性，利用

表示智能反射面的特性，η_m∈(0,1]表示反射面的固定放大反射系数，θ_m∈[0,2π)表示第m个反射单元的相移；此时，近端和远端用户的接收信号分别表示为

由于信道的广播特性，窃听者的接收信号表达式为

其中，x_n和x_f分别表示近端和远端用户的归一化能量信号，a_n和a_f表示近端和远端用户的功率分配因子且满足关系式a_f≥a_n和a_f+a_n＝1，P_s表示在基站处的归一化发送功率，h_sr＝[h_sr1,…,h_srm,…h_srM]^H，其中h_srm～CN(0,Ω_sr)表示基站到第m个反射单元的复信道系数，h_ri＝[h_ri1,…,h_rim,…h_riM]^H,i∈{n,f,e}，其中，h_rim～CN(0,Ω_ri)表示第m个反射单元到用户的复信道系数，n_i表示用户处的高斯白噪声。

作为上述技术方案的改进，步骤二具体包括：根据NOMA解码顺序准则，近端用户(用户n)解码自身信号对应的信干噪比表达式为

其中，

表示发送端信噪比，

具体而言，

和

分别表示用户使用了理想串行干扰删除和非理想串行干扰删除机制；对于远端用户(用户f)，直接将近端用户的信息当作干扰解码自身信号的信干噪比可以表示为

作为上述技术方案的改进，步骤三具体包括：对于外部窃听场景，根据NOMA解码顺序准则，窃听者采用串行干扰删除解码近端用户(用户n)信息时对应的信干噪比表达式为

窃听者解码远端用户信息时对应的信干噪比表达式为

对于内部窃听场景，远端用户作为窃听者解码近端用户信息时的信干噪比表达式为

作为上述技术方案的改进，步骤四具体包括：从应用角度分析，连续改变智能反射面的反射单元幅度和相位有利于增强网络性能，但需要精确设计和昂贵的硬件体系结构，这将给智能反射面的部署带来较高的成本，智能反射单元可以将PIN二极管嵌入在每个元素表面上来实现，通过直流馈电线路控制其偏置电压，等效为“1”(开)和“0”(关)状态之间切换从而产生相位差，还可使用可变电阻负载有效地控制反射放大因子，因此通过可编程软件控制实现智能反射面上反射相位和放大因子的随机性，使用1-bit编码随机相移策略实现智能反射面上的随机相移控制，具体实现过程为：定义

其中，M＝PQ，P和Q都是整数，I_P是P×P的单位阵，1_Q是元素全为1的Q×1列向量，

表示取Kronecker内积，v_p表示V的第p列，可以看出在p≠l的条件下，

通过简单的算术运算，随机选取v_p一列来最大化合法用户的检测信干噪比，对于窃听者而言只是一列，从而实现增强合法用户通信性能的目的；使用1-bit编码方法后，近端用户解码自己信号的信干噪比可以表示为

远端用户解码自身信号的信干噪比可以表示为

对于外部窃听场景，窃听者解码近端用户和远端用户信息时的信干噪比可以分别表示为

对于内部窃听场景，远端用户作为窃听者解码近端用户信息时的信干噪比为

基于上述技术方案的改进，步骤五具体包括：当用户的安全容量低于对应的目标安全速率时发生中断，对于外部窃听场景，对应的安全中断事件用数学表达式可以写为

对于内部窃听场景，对应的安全中断事件用数学表达式可以写为

其中，

[x]⁺＝max(x,0)以确保安全容量为正值；

通过理论推导可以获得近端用户在理想和非理想串行干扰消除机制下的信道统计表达式分别为

其中，

表示高斯-拉盖尔积分的加权系数，ξ_k是拉盖尔多项式的零点。

通过理论推导可以获得远端用户的信道统计表达式为

外部窃听场景下对应的信道统计表达式为

其中，

表示高斯-拉盖尔积分的加权系数，ξ_u是拉盖尔多项式的零点，

内部窃听场景下对应的信道统计表达式为

其中，

将(17)-(23)代入公式(14)-(16)即可得出对应的安全中断概率表达式。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

本发明在基于智能反射面的功率域NOMA安全通信系统中使用1-bit编码方案将连续的反射幅度和相移转变为离散的形式，便于给出非正交用户的最大检测信噪比，容易求解用户的安全中断概率表达式，该方法达到了节省反射单元上因设计高精度元器件造成昂贵成本的目的，且操作简单易行。

附图说明

图1是本发明所述的一种智能反射面辅助的功率域NOMA安全通信系统模型图；

图2是外部窃听场景下智能反射面辅助功率域NOMA在非理想/理想串行干扰删除机制下和智能反射面辅助OMA的安全中断性能对比图；

图3是外部窃听场景下智能反射面辅助功率域NOMA系统在非理想/理想串行干扰删除机制下，不同的窃听者的距离对安全中断性能影响对比图；

图4是外部窃听场景下智能反射面辅助功率域NOMA系统在非理想/理想串行干扰删除机制下，反射面与基站部署位置对中断性能影响示意图；

图5是内部窃听场景下智能反射面辅助功率域NOMA在非理想/理想串行干扰删除机制下的安全中断性能对比图；

图6是本发明智能反射面辅助的功率域NOMA安全通信系统设计方法流程图。

具体实施方式

下面结合实例及附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，实施例并不限定本发明要求保护的范围。

本发明的目的在于在功率域NOMA系统中引入智能反射面，充分发挥两者优势，以在有限的通信资源上实现安全可靠传输，设计高效安全通信传输方案。

一种基于智能反射面的功率域NOMA安全通信系统设计方法，其包括以下步骤：

步骤一：建立智能反射面辅助功率域NOMA安全通信系统模型，给出合法用户以及外部和内部两种窃听场景下窃听者的接收信号表达式；

步骤二：近端用户使用串行干扰删除先检测远端用户的信号将其删除，然后再检测自己的信号；远端用户直接将近端用户的信号当作干扰解码自身信号；

步骤三：对于外部窃听场景，窃听者首先将近端用户的信息作为干扰信号解码出远端用户信息并将其删除，然后再解码近端用户的信息；对于内部窃听场景，将远端用户作为窃听者解码近端用户信息；

步骤四：对步骤二和步骤三中给出的用户检测信干噪比进行处理，使用1-bit编码机制将智能反射面的连续相移转变为随机相移，以最大化合法用户的信干噪比；

步骤五：定义智能反射面辅助功率域NOMA安全通信系统中用户的安全中断事件，推导出非正交用户的安全中断概率表达式。

进一步改进地，通信系统具体包括一个基站、一块智能反射面、一对合法非正交用户和一个外部窃听者，基站在智能反射面的辅助下将两个用户的叠加信息发送给合法用户，同时窃听者采用被动窃听模式窃取合法信息，在该系统中基站和用户之间的通信链路受到建筑物的阻挡而无法直接通信，只能通过反射面的辅助完成；

假设智能反射面上包括M个反射单元，基站到反射面和反射面到用户的复信道系数分别用h_sr和h_ri,i∈{n,f,e}表示，并将其建模为瑞利衰落信道，不失一般性，利用

表示智能反射面的特性，η_m∈(0,1]表示反射面的固定放大反射系数，θ_m∈[0,2π)表示第m个反射单元的相移；此时近端和远端用户的接收信号分别表示为

由于信道的广播特性，窃听者的接收信号表达式为

其中，x_n和x_f分别表示近端和远端用户的归一化能量信号，a_n和a_f表示近端和远端用户的功率分配因子且满足关系式a_f≥a_n和a_f+a_n＝1，P_s表示在基站处的归一化发送功率，h_sr＝[h_sr1,…,h_srm,…h_srM]^H，其中h_srm～CN(0,Ω_sr)表示基站到第m个反射单元的复信道系数，h_ri＝[h_ri1,…,h_rim,…h_riM]^H,i∈{n,f,e}，其中，h_rim～CN(0,Ω_ri)表示第m个反射单元到用户的复信道系数，n_i表示用户处的高斯白噪声。

进一步改进地，步骤二具体包括：根据NOMA解码顺序准则，近端用户(用户n)解码自身信号对应的信干噪比表达式为

其中，

表示发送端信噪比，

具体而言，

和

分别表示用户使用了理想串行干扰删除和非理想串行干扰删除机制；对于远端用户(用户f)，直接将近端用户的信号当作干扰解码自身信号

进一步改进地，步骤三具体包括：对于外部窃听场景，根据NOMA解码顺序准则，窃听者采用串行干扰删除解码近端用户(用户n)对应的信干噪比表达式为

窃听者解码远端用户信息对应的干噪比表达式为

对于内部窃听场景，远端用户作为窃听者解码近端用户信息的信干噪比表达式为

进一步改进地，步骤四具体包括：

从应用角度分析，连续改变智能反射面的反射单元幅度和相位有利于增强网络性能，但需要精确设计和昂贵的硬件体系结构，这将给智能反射面的部署带来较高的成本，智能反射单元可以将PIN二极管嵌入在每个元素表面上来实现，通过直流馈电线路控制其偏置电压，等效为“1”(开)和“0”(关)状态之间切换从而产生相位差，还可使用可变电阻负载有效地控制反射放大因子，因此通过可编程软件控制实现智能反射面上反射相位和放大因子的随机性，使用1-bit编码随机相移策略实现智能反射面上的随机相移控制；

具体实现过程为：定义

其中，M＝PQ，P和Q都是整数，I_P是P×P的单位阵，1_Q是元素全为1的Q×1列向量，

表示取Kronecker内积，v_p表示V的第p列，可以看出在p≠l的条件下，

通过简单的算术运算，随机选取v_p一列来最大化合法用户的检测信干噪比，对于窃听者而言只是一列，从而实现增强合法用户通信性能的目的；使用1-bit编码方法后，近端用户解码自己信号的信干噪比可以表示为

远端用户解码自身信号的信干噪比可以表示为

对于外部窃听场景，窃听者解码近端用户和远端用户信息的信干噪比分别为

对于内部窃听场景，远端用户作为窃听者解码近端用户信息的信干噪比为

步骤五具体包括：当用户的安全容量低于对应的目标安全速率时发生中断。对于外部窃听场景，对应的安全中断事件用数学表达式可以写为

对于内部窃听场景，对应的安全中断事件用数学表达式可以写为

其中，

[x]⁺＝max(x,0)以确保安全容量为正值。

通过理论推导可以获得近端用户在理想和非理想串行干扰消除机制下的信道统计表达式分别为

其中，

表示高斯-拉盖尔积分的加权系数，ξ_k是拉盖尔多项式的零点。

通过理论推导可以获得远端用户的信道统计表达式为

外部窃听场景下对应的信道统计表达式分别为

其中，

表示高斯-拉盖尔积分的加权系数，ξ_u是拉盖尔多项式的零点，

内部窃听场景下对应的信道统计表达式为

其中，

将(17)-(23)代入公式(14)-(16)即可得出对应的安全中断概率表达式。

本发明提出一种智能反射面辅助的功率域NOMA安全通信系统，该系统有一个基站、一个智能反射面、一对非正交用户和一个窃听者构成。

下面通过仿真验证本发明所涉及的一种智能反射面辅助功率域NOMA通信系统的安全中断概率性能，不失一般性。假设系统中存在一对非正交用户，记为近端用户和远端用户，将其对应的功率因子分别设置为a_n＝0.3和a_f＝0.7，安全目标速率分别设置为R_n＝R_f＝0.2BPCU；参数

和

其中，d_sr＝3m、d_rn＝2m和d_rf＝6m分别表示基站到反射面以及反射面到用户的距离，α表示路径损耗指数；窃听者信噪比设置为ρ_e＝10dB。

在智能反射面辅助的功率域NOMA安全通信系统中，根据式子(14)和(15)可以计算外部窃听场景中用户的安全中断概率。从图2可以看出，智能发射面辅助功率域NOMA安全系统中非正交用户的安全中断性能优于智能反射面辅助的OMA系统。这种现象可以解释为：对于非正交用户，基于智能反射面的功率域NOMA通信系统较OMA系统可以实现更好的用户公平性。另外从图2还可以观察到，近端用户在使用理想串行干扰删除条件下的安全中断性能优于非理想串行干扰删除的情况。另外随着干扰值的增加，用户的安全中断概率越来越大。这主要是因为非理想串行干扰删除过程中受到差错传播等因素的影响。

图3呈现了外部窃听场景下智能反射面辅助功率域NOMA系统在非理想/理想串行干扰删除机制下，不同的窃听者的距离对安全中断性能影响对比图。从图可以看出，在基站和智能反射表面距离固定的情况下，增加窃听者到智能反射表面的距离有利于增强系统的安全性能，这与实际应用场景相符。图4呈现了外部窃听场景下基于智能反射面的功率域NOMA通信系统反射面的部署位置对用户中断性能的影响。从结果可以看出，智能反射面部署在基站侧时，非正交用户的安全中断性能最好。这种现象可以解释为，当反射面部署在基站附近时，可以将接收到的来自基站的直射路径信号全部反射给用户；当反射面的位置逐渐远离基站时，直射路径信号恶化导致用户的中断性能逐渐变差。

图5呈现了内部窃听场景下智能反射面辅助功率域NOMA在非理想/理想串行干扰删除机制下的安全中断性能对比图。根据式子(16)可以计算内部窃听场景中用户的安全中断概率。从图中可以看出，理想串行干扰删除下用户的安全中断性能优于非理想串行干扰消除的情况，且随着干扰值的不断增加，安全性能越来越差。出现这种现象的主要原因是由于非理想串行干扰删除过程中受到差错传播等因素的影响带来的残留干扰造成的。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种智能反射面辅助的功率域NOMA安全通信系统设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：建立智能反射面辅助功率域NOMA安全通信系统模型，写出安全用户以及外部和内部两种窃听场景下窃听者的接收信号表达式；

步骤二：近端用户使用串行干扰删除先检测远端用户的信号将其删除，然后再检测自己的信号；远端用户直接将近端用户的信号当作干扰解码自身信号；

步骤三：对于外部窃听场景，窃听者首先将近端用户的信息作为干扰信号解码出远端用户信息并将其删除，然后再解码近端用户的信息；对于内部窃听场景，将远端用户作为窃听者解码近端用户消息；

步骤四：对步骤二和步骤三中给出的用户检测信干噪比进行处理，使用1-bit编码机制将反射单元的连续相移转变为随机相移，以最大化合法用户的信干噪比；

步骤五：定义智能反射面辅助功率域NOMA安全通信系统中用户的安全中断事件，推导出非正交用户的安全中断概率表达式。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能反射面的功率域NOMA安全通信系统设计方法，其特征在于：该安全通信系统具体包括一个基站、一块智能反射面、一对合法的非正交用户和一个外部窃听者，基站在智能反射面的辅助下将两个用户的叠加信息发送给合法用户，同时窃听者采用被动窃听模式窃取合法信息，在该系统中基站和用户之间的通信链路受到建筑物的阻挡而无法直接通信，只能通过反射面的辅助才能完成；

智能反射面上包括M个反射单元，基站到反射面和反射面到用户的复信道系数分别用h_sr和h_ri,i∈{n,f,e}表示，并将其建模为瑞利衰落信道，不失一般性，利用

表示智能反射面的反射特性，η_m∈(0,1]表示反射面上第m个单元的放大反射系数，θ_m∈[0,2π)表示第m个反射单元的相移；此时，近端和远端用户的接收信号分别表示为

由于信道的广播特性，窃听者的接收信号表达式可以写为

其中，x_n和x_f分别表示近端和远端用户的归一化能量信号，a_n和a_f表示近端和远端用户的功率分配因子且满足关系式a_f≥a_n和a_f+a_n＝1，P_s表示在基站处的归一化发送功率，h_sr＝[h_sr1,…,h_srm,…h_srM]^H，其中h_srm～CN(0,Ω_sr)表示基站到第m个反射单元的复信道系数，h_ri＝[h_ri1,…,h_rim,…h_riM]^H,i∈{n,f,e}，其中，h_rim～CN(0,Ω_ri)表示第m个反射单元到用户的复信道系数，n_i表示用户处的高斯白噪声。

3.根据权利要求1所述的一种基于智能反射面的功率域NOMA安全通信系统设计方法，其特征在于：步骤二具体包括：根据NOMA解码顺序准则，近端用户(用户n)解码自身信号对应的信干噪比表达式为

其中，

表示发送端信噪比，

具体而言，

和

分别表示用户使用了理想串行干扰删除和非理想串行干扰删除机制；对于远端用户(用户f)，直接将近端用户的信号当作干扰解码自身信号的信干噪比表达式为

4.根据权利要求1所述的一种智能反射面辅助的功率域NOMA安全通信系统设计方法，其特征在于：步骤三具体包括：对于外部窃听场景，根据NOMA解码顺序准则，窃听者采用串行干扰删除解码近端用户(用户n)信息时对应的信干噪比表达式为

窃听者解码远端用户信息时对应的信干噪比表达式为

对于内部窃听场景，远端用户作为窃听者解码近端用户信号的信干噪比表达式为

5.根据权利要求1所述的一种基于智能反射面的功率域NOMA安全通信系统设计方法，其特征在于：步骤四具体包括：

从应用角度分析，连续改变智能反射面的反射单元幅度和相位有利于增强网络性能，但需要精确设计和昂贵的硬件体系结构，这将给智能反射面的部署带来较高的成本，智能反射单元可以将PIN二极管嵌入在每个元素表面上来实现，通过直流馈电线路控制其偏置电压，等效为“1”(开)和“0”(关)状态之间切换从而产生相位差，还可使用可变电阻负载有效地控制反射放大因子，因此通过可编程软件控制实现智能反射面上反射相位和放大因子的随机性，使用1-bit编码随机相移策略实现智能反射面上的随机相移控制；

1-bit编码具体实现过程为：定义

其中，M＝PQ，P和Q都是整数，I_P是P×P的单位阵，1_Q是元素全为1的Q×1列向量，

表示取Kronecker内积，v_p表示V的第p列，可以看出在p≠l的条件下，

通过简单的算术运算，随机选取v_p一列来最大化合法用户的检测信干噪比，对于窃听者而言只是一列，从而实现增强合法用户通信性能的目的；使用1-bit编码方法后，近端用户解码自身信号的信干噪比可以表示为

远端用户解码自身信号的信干噪比可以表示为

对于外部窃听场景，窃听者解码近端用户和远端用户信息时的信干噪比可以分别表示为

对于内部窃听场景，将远端用户作为窃听者解码近端用户信息时的信干噪比为

6.根据权利要求1所述的一种基于智能反射面的功率域NOMA安全通信系统设计方法，其特征在于：步骤五具体包括：

当用户的安全容量低于对应的目标安全速率时发生中断，对于外部窃听场景，对应的安全中断事件用数学表达式可以写为

对于内部窃听场景，对应的安全中断事件用数学表达式可以写为

其中，

[x]⁺＝max(x,0)以确保安全容量为正值；

通过理论推导可以获得近端用户在理想/非理想串行干扰消除机制下的信道统计表达式分别为

其中，

表示高斯-拉盖尔积分的加权系数，ξ_k是拉盖尔多项式的零点。

通过理论推导可以获得远端用户的信道统计表达式为

外部窃听场景下对应的信道统计表达式分别为

其中，

表示高斯-拉盖尔积分的加权系数，ξ_u是拉盖尔多项式的零点，

内部窃听场景下对应的信道统计表达式为

其中，

将(17)-(23)代入公式(14)-(16)即可得出对应的安全中断概率表达式。

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