In this paper, we investigate a secure cognitive radio network (CRN), which deploys non-orthogonal multiple access (NOMA) to deliver a mixed multicast and unicast traffic to the intended receivers, while keeping them secret from the eavesdroppers. This model represents a cognitive interference channel with an external eavesdropper (CIC-EE). In this model, there are one pair of primary nodes, one pair of secondary nodes, and an external eavesdropper. The primary transmitter multicasts a confidential message to both primary and secondary receivers, while trying to keep it secret from the eavesdropper. The secondary transmitter helps the primary user to deliver its message in exchange of transmission opportunity. The secondary message is unicasted to the secondary receiver, while concealing it from both primary receiver and the eavesdropper. This scenario models a NOMA-based overlay cognitive radio paradigm with an external eavesdropper. For this scenario, the achievable rate-equivocation region is obtained and its optimality is shown for a class of degraded channels. Then, the results obtained for the discrete memoryless channel are extended to the Gaussian channel model. Furthermore, by deploying numerical examples, a comparison is made between the proposed secure NOMA-based scheme, its orthogonal multiple access (OMA) based counterpart, and a cognitive interference channel without an external eavesdropper. It is shown that the NOMA-based method achieves significantly higher rates than its OMA based counterpart.

在本文中，我们研究了一种安全的认知无线电网络（CRN），该网络部署了非正交多路访问（NOMA），以将混合的多播和单播流量传递给预期的接收者，同时使它们对窃听者保持秘密。该模型表示带有外部窃听器（CIC-EE）的认知干扰通道。在此模型中，有一对主节点，一对辅助节点和一个外部窃听器。主发送方将机密消息多播到主接收方和次要接收方，同时尝试将其对窃听者保密。辅助发送器帮助主要用户传递其消息，以交换传输机会。次要消息被单播到次要接收者，同时对主要接收者和窃听者都隐藏。此方案使用外部窃听器对基于NOMA的覆盖认知无线电范例进行建模。对于这种情况，获得了可达到的速率等效区域，并针对一类降级信道显示了其最优性。然后，将离散无记忆通道获得的结果扩展到高斯通道模型。此外，通过部署数值示例，在建议的基于安全NOMA的方案，基于其正交多址（OMA）的对应方案和无外部窃听程序的认知干扰通道之间进行了比较。结果表明，基于NOMA的方法比基于OMA的方法具有更高的速率。获得了可达到的速率等效区域，并针对一类降级信道显示了其最优性。然后，将离散无记忆通道获得的结果扩展到高斯通道模型。此外，通过部署数值示例，在建议的基于安全NOMA的方案，基于其正交多址（OMA）的对应方案和没有外部窃听程序的认知干扰通道之间进行了比较。结果表明，基于NOMA的方法比基于OMA的方法具有更高的速率。获得了可达到的速率等效区域，并针对一类降级信道显示了其最优性。然后，将离散无记忆通道获得的结果扩展到高斯通道模型。此外，通过部署数值示例，在建议的基于安全NOMA的方案，基于其正交多址（OMA）的对应方案和无外部窃听程序的认知干扰通道之间进行了比较。结果表明，基于NOMA的方法比基于OMA的方法具有更高的速率。其基于正交多址（OMA）的对应对象，以及没有外部窃听者的认知干扰通道。结果表明，基于NOMA的方法比基于OMA的方法具有更高的速率。其基于正交多址（OMA）的对应对象，以及没有外部窃听者的认知干扰通道。结果表明，基于NOMA的方法比基于OMA的方法具有更高的速率。