بهبود امنیت در شبکه های مخابرات بی سیم با مدولاسیون جهتی و نویز مصنوعی

مدولاسیون جهتی یک فناوری در حال ظهور برای امنیت مخابرات بی سیم در لایه فیزیکی است و بیشتر در کانال های انتشار دید مستقیم مانند ارتباطات موج میلی متری، شبکه های سلولار نسل آینده، ماهواره و رادار کاربرد دارد. این تکنولوژی اطمینان بخش برخلاف روش های رمزنگاری مبتنی بر کلید، سیگنال های اطلاعاتی را بدون نیاز به کلید قفل می نماید. اطلاعات قفل شده تنها توسط گیرنده یا گیرنده های مجاز و شناخته شده برای فرستنده، قابل بازیابی است. این فناوری به روش های مختلفی قابل پیاده سازی است. در روش آرایه فازی، پیاده سازی مدولاسیون در آنتن انجام می شود. در این روش با تغییر فاز هر آنتن آرایه، مدولاسیون وابسته به زاویه انتشار می شود و به همین دلیل صورت فلکی سیگنال در جهت غیر مجاز دچار اعوجاج و از حالت استاندارد خارج می گردد. در این مقاله با استفاده از روش بردار متعامد و جداسازی الگوی تشعشعی اطلاعات و الگوی تداخل (نویز مصنوعی تصادفی)، ضمن اجرای مدولاسیون جهتی در باند پایه، روش جدیدی برای ارسال هم زمان چندین سیگنال با مدولاسیون جهتی همراه با نویز مصنوعی تصادفی ارائه شده است به طوری که احتمال خطای بیت در جهت گیرنده های مجاز از ۳-^۱۰ به ۵-^۱۰ بهبود یافته است و نرخ محرمانگی سیگنال نیز حداقل یک بیت بر ثانیه بر هرتز (واحد پهنای باند) افزایش یافته است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که افزایش تعداد آنتن های فرستنده باعث افزایش نرخ محرمانگی و کاهش میزان اختصاص توان به نویز مصنوعی و در نتیجه باعث افزایش کارایی توان فرستنده می گردد.

کلیدواژه ها:

مدولاسیون جهتی ، آنتن آرایه ای ، امنیت لایه فیزیکی و نویز مصنوعی