12773

12773

انتخاب توأم رله و جمر در شبكههاي امن رله دوسويه

كارشناسي ارشد

برق فناوري اطلاعات گرايش مخابرات امن

فروردين 1393

فروردين 1393

جناب آقاي دكتر وحيد طباطباوكيلي

چكيده امروزه شبكههاي بيسيم يكي از بخشهاي ضروري زندگي بشر را به خود اختصاص دادهاند. به دليل ماهيت ارسال جمعي در اين شبكهها، برقراري امنيت در آنها به ويژه امنيت لايه فيزيكي از اهميت بسزايي برخوردار است. از آنجاكه بازدهي طيفي در شبكههاي مشاركتي دوسويه قابل ملاحظه ميباشد، به كارگيري اين شبكهها بسيار مورد توجه قرار گرفته است. يك راهكار ايجاد امنيت لايه فيزيكي در اين شبكهها استفاده از جمينگ مشاركتي ميباشد. در اين پايان نامه از دو رويكرد اين روش بهره گرفته شده است. در رويكرد نخست به بررسي انتخاب توأم رله و جمر در شبكههاي مشاركتي دوسويه با در نظر گرفتن محدوديت امنيت لايه فيزيكي پرداخته ميشود. در اين طرح كه شامل دو منبع، تعدادي از گرههاي مياني و يك شنودگر ميباشد، از الگوريتمي به منظور انتخاب سه گره مياني استفاده شده است. نخستين گره انتخابي كه به عنوان رله به منظور كمك به منابع در ارسال اطلاعات انتخاب ميشود، از پروتكل تقويت و ارسال استفاده ميكند. ساير گرههاي انتخابي در مراحل اول و دوم تبادل اطلاعات نقش جمرهاي خودي را در ايجاد تداخل عمدي در شنودگر ايفا مينمايند. در اين طرح انتخابهاي بدون جمينگ و با جمينگ پيوسته بررسي و در پايان طرحي بهينه كه قادر به تغيير وضعيت ميان آنها ميباشد، ارائه گرديده است. رويكرد دوم شامل بهرهگيري از جمينگ مشاركتي به گونهاي ديگر ميباشد كه در آن ارسال سيگنال جمينگ به همراه سيگنال اصلي توسط منابع صورت ميگيرد. بنابراين تخصيص بهينه توان منابع ميان سيگنال اصلي و سيگنال جمينگ از اهميت بسزايي برخوردار خواهد بود. در مطالعات پيشين به دليل احتراز از پيچيدگي گيرنده در شنودگر، تنها لينك رله- شنودگر در نظر گرفته شده است. در مدل پيشنهادي اين پروژه، لينك مستقيم منابع- شنودگر با دو فرض وجود اطلاعات كامل و جزئي در شنودگر منظور ميشود كه عملكرد واقعيتري از مدل سيستم را به دست ميدهد. تحليلهاي تئوري و نتايج شبيهسازي حاكي از آن است كه طرح به كار گرفته شده موجب ارتقاء ظرفيت محرمانگي شبكه، به ويژه زمانيكه اختلاف شرايط كانال لينكهاي يكي از منابع با رله و شنودگر با منبع ديگر زياد باشد، ميگردد. به طوريكه هنگام استفاده از 7dB روش جمينگ با تخصيص بهينه توان، شنودگر نيازمند افزايش بهره كانال ميان خود و رله به ميزان نسبت به حالت بدون جمينگ خواهد بود. در ادامه طرح بررسي توأم انتخاب رله، جمينگ مشاركتي و تخصيص بهينه توان منابع پيشنهاد ميشود. نتايج حاكي از آن است كه با افزايش تعداد گرههاي خوشه رله، ظرفيت محرمانگي افزايش خواهد يافت. واژههاي كليدي: امنيت لايه فيزيكي، جمينگ مشاركتي، انتخاب رله، انتخاب جمر، تخصيص توان، رله دوسويه