Apr 01, 2025

Skrytá komunikace s viditelným bezdrátovým mobilním systémem viditelného světla založená na Noma

Zanechat vzkaz

V současné době výbušný růst informací přiměl lidi, aby věnovali více pozornosti bezpečnosti a ochraně osobních údajů přenosu dat. Většina stávajícího výzkumu bezdrátové komunikační zabezpečení se však zaměřuje na ochranu komunikačního obsahu. V inteligentním podnikání, lékařském, vojenském a jiném oboru budoucnosti nestačí chránit obsah komunikace zjevně k tomu, aby splňoval všechny výzvy; Musíme také posílit ochranu samotného aktů komunikace. Jako druh komunikační metody přitahovala skrytá komunikace v posledních letech velkou pozornost, jejím hlavním cílem je zabránit existenci jakýchkoli komunikačních činností, které monitoru detekují, aby se zajistilo bezpečný a spolehlivý přenos tajných informací.

 

Viditelné komunikace světla (VLC), jako jedna z nejpotenciálních metod optického bezdrátového komunikace v budoucnosti 6G ERA, přitahovala velkou pozornost díky svým jedinečným fyzickým charakteristikám a aplikačním vyhlídkám. Zejména v oblasti skryté komunikace vzbudily technologie založené na VLC mezi vědci široký zájem. Například literatura pojednává o potřebě optimálního distribuce vstupního signálu a průměrného optického výkonu vysílače ve skrytém VLC a ukazuje, že výkon skrytých VLC může překročit limity pravidla druhé odmocniny navržené Bash et al. Kromě toho se literatura zaměřuje na skryté VLC systémy podporované drony, které zvyšují skrytý účinek systému optimalizací vznášející se výšky UAV, aby se maximalizovala vzájemné informace. Ačkoli výše uvedené studie stanovily teoretický základ pro skryté VLC, jsou zaměřeny hlavně na scénář jednoho uživatele. S ohledem na rostoucí poptávku rozsáhlého spojení v reálném životě je skryté VLC ve sdělovacím scénáři s více uživateli realističtější. Neortogonální vícenásobný přístup (NOMA), jako pokročilá technologie přístupu více uživatelů, může nejen podporovat rozsáhlé připojení, ale také výrazně zlepšit skrytou propustnost systému.

 

Avšak vzhledem k rozdílům v charakteristikách kanálu a charakteristikami signálu mezi systémy VLC a systémy rádiové frekvence (RF) není vhodné přímo aplikovat skrytou komunikační strategii v RF systémech na VLC. Technologie NOMA umožňuje veřejným uživatelům a skrytým uživatelům přenášet informace ve stejném bloku zdrojů spektra prostřednictvím kódování superpozice odesílacího konce. Tato funkce způsobuje, že komunikační aktivity veřejných uživatelů mohou pokrýt skryté uživatele a zvyšují obtíže při monitorování skrytého komunikačního chování. Zavedení technologie NOMA do skrytého VLC proto může nejen podpořit vývoj zabezpečené komunikační technologie, ale také přinést nové skryté komunikační mechanismy a technické inovace.

Na druhé straně, v případě, že přístupový bod VLC na zemi nebo v interiéru je poškozen kvůli zvýšení síly, může komunikaci pomáhat mobilním zařízením (jako je bezpilotní letecké vozidlo (UAV)) nesoucí světelné vysílač diody (LED) jako dočasnou základní stanici. Toto řešení mobilního VLC podporovaného UAV je zvláště vhodné pro noční vyhledávání a záchranu, pohotovostní komunikaci a další scénáře. Podle existující literatury se většina výzkumu mobilního VLC zaměřuje na maximalizaci propustnosti sítě, minimalizaci přenosového výkonu a rozšiřování pokrytí uživatelů optimalizací umístění UAV. Tyto studie se však zaměřují hlavně na problém skryté komunikace ve scénářích jednoho uživatele, jako je obsah diskutovaný v literatuře. V současné době neexistuje žádný relevantní výzkum mobilní komunikace s mobilním VLC s asistencí UAV ve scénářích více uživatelů.

 

Na základě skryté komunikace mobilního VLC založeného na NOMA je vybudován problém maximalizace efektivní skryté rychlosti skrytého uživatele pod společnou omezení skrytí, spolehlivosti a mobility. Na základě grafické metody je získán optimální poměr distribuce přenosové energie LED a optimální poloha UAV pro maximalizaci efektivní skryté rychlosti skrytého uživatele. Ve srovnání s schématem Benchmark a schématem OMA-VLC se ověří, že navrhované schéma může výrazně zlepšit efektivní míru úkrytu skrytých uživatelů. Výsledky simulace také ukazují, že parametry VLC, jako je polovina výkonu LED poloviční úhel, zorné pole PD a vertikální výška mezi LED a PD, do určité míry ovlivňují výkon skrytí systému. Aby se zajistila účinná komunikace utajení, neměly by být tyto parametry navrženy příliš velké.

 

V budoucí práci bude studována viditelná skrytá komunikace a laserová skrytá komunikace s více skrytými uživateli NOMA a ověření v terénu bude provedeno, aby se dále prokázalo praktickou hodnotu systému.

Odeslat dotaz