Apr 01, 2025

Tajna komunikacja widzialnego bezprzewodowego systemu mobilnego opartego na NOMA

Zostaw wiadomość

Obecnie wybuchowy wzrost informacji skłoniła ludzi do zwrócenia większej uwagi na ochronę bezpieczeństwa i prywatności transmisji danych. Jednak większość istniejących badań nad bezpieczeństwem komunikacji bezprzewodowej koncentruje się na ochronie treści komunikacji. W inteligentnym biznesie, medyczne, wojskowe i inne dziedziny przyszłości ochrona treści komunikacji jest wyraźnie niewystarczająca, aby sprostać wszystkim wyzwaniom; Musimy również wzmocnić ochronę samego aktu komunikacji. Jako metodę komunikacji, ukryta komunikacja przyciągnęła wiele uwagi w ostatnich latach, jego głównym celem jest zapobieganie wykryciu istnienia jakichkolwiek działań komunikacyjnych przez monitor, aby zapewnić bezpieczne i niezawodne przekazywanie tajnych informacji.

 

Widzialna komunikacja światła (VLC), jako jedna z najbardziej potencjalnych metod komunikacji bezprzewodowej w przyszłości 6G, przyciągnęła wiele uwagi ze względu na unikalne cechy fizyczne i perspektywy zastosowania. Zwłaszcza w dziedzinie tajnej komunikacji technologie oparte na VLC wzbudziły szerokie zainteresowanie naukowców. Na przykład literatura omawia potrzebę optymalnego rozkładu sygnału wejściowego i średniej mocy optycznej nadajnika w ukrytym VLC i pokazuje, że wydajność ukrytej VLC może przekraczać granice reguły pierwiastka kwadratowego zaproponowanego przez Bash i in. Ponadto literatura koncentruje się na ukrytych tajnych systemach VLC wspomaganych dronach, które wzmacniają ukryty efekt systemu, optymalizując wysokość unoszenia UAV, aby zmaksymalizować wzajemne informacje. Chociaż powyższe badania położyły teoretyczne podstawy dla tajnego VLC, koncentrują się głównie na scenariuszu jednego użytkownika. Biorąc pod uwagę rosnące zapotrzebowanie na połączenie na dużą skalę w prawdziwym życiu, ukryty VLC w scenariuszu komunikacji wieloosobowej jest bardziej realistyczne. Nieortogonalny dostęp do wielokrotnego (NOMA), jako zaawansowana technologia dostępu do wielu użytkowników, może nie tylko obsługiwać połączenia na dużą skalę, ale także znacznie poprawić ukrytą przepustowość systemu.

 

Jednak ze względu na różnice w charakterystyce kanału i charakterystyce sygnału między systemami VLC i systemami częstotliwości radiowej (RF) nie nadaje się do bezpośredniego zastosowania tajnej strategii komunikacji w systemach RF do VLC. Technologia NOMA pozwala użytkownikom publicznym i ukrytym użytkownikom przesyłać informacje o tym samym bloku zasobów widma poprzez kodowanie superpozycji końca wysyłania. Ta funkcja sprawia, że ​​działania komunikacyjne użytkowników publicznych mogą obejmować ukrytych użytkowników i zwiększa trudność monitorowania ukrytej komunikacji. Dlatego wprowadzenie technologii NOMA do ukrytej VLC może nie tylko promować rozwój bezpiecznej technologii komunikacji, ale także wprowadzić nowe tajne mechanizmy komunikacji i innowacje techniczne.

Z drugiej strony, w przypadku, gdy punkt dostępu VLC na ziemi lub w pomieszczeniu został uszkodzony z powodu siły Majere, komunikacji może być wspomagana przez urządzenie mobilne (takie jak bezzałogowy pojazd powietrzny (UAV)) przenoszącego nadajnik diody (LED) jako tymczasowej stacji bazowej. To mobilne rozwiązanie VLC wspomagane UAV jest szczególnie odpowiednie do nocnych poszukiwań i ratowania, komunikacji awaryjnej i innych scenariuszy. Zgodnie z istniejącą literaturą większość badań mobilnych VLC koncentruje się na maksymalizacji przepustowości sieci, minimalizacji energii transmisji i rozszerzaniu zasięgu użytkownika poprzez optymalizację lokalizacji UAV. Jednak badania te koncentrują się głównie na problemie ukrytej komunikacji w scenariuszach jednego użytkownika, takich jak treść omawiana w literaturze. Obecnie nie ma odpowiednich badań dotyczących mobilnej komunikacji VLC w Scenariuszach Mobile VLC w scenariuszach wielu użytkowników.

 

Na podstawie ukrytej komunikacji mobilnej VLC opartej na NOMA konstruuje się problem maksymalizacji efektywnej tempa ukrytego użytkownika tajnego użytkownika na podstawie wspólnych ograniczeń ukrytych, niezawodności i mobilności. W oparciu o metodę graficzną uzyskuje się optymalny współczynnik rozkładu mocy transmisji nadajnika LED i optymalną pozycję UAV, aby zmaksymalizować skuteczną szybkość ukrycia użytkownika. W porównaniu ze schematem porównawczym i schematem OMA-VLC, weryfikuje się, że proponowany schemat może znacznie poprawić skuteczną szybkość ukrycia ukrytych użytkowników. Wyniki symulacji pokazują również, że parametry VLC, takie jak pół kąt pół kątu, pole widzenia PD i wysokość pionowa między LED a PD wpływają na wydajność ukrywania systemu w pewnym stopniu. Aby zapewnić skuteczną komunikację ukrywania, parametry te nie powinny być projektowane zbyt duże.

 

W przyszłych pracach badane zostanie komunikacja widzialna, a ukryta komunikacja laserowa wielu tajnych użytkowników NOMA zostanie zbadana, a weryfikacja w terenie zostanie przeprowadzona w celu dalszego udowodnienia praktycznej wartości systemu.

Wyślij zapytanie