كنترل توان در سيستم‌هاي انبوه آنتني مجهز به SWIPT به‌ منظور افزايش نرخ محرمانگي

كارشناسي ارشد

ابزارهاي موجود در شبكه‌هاي بي‌سيم مانند حس‌گرهاي موجود در شبكه‌هاي اينترنت اشيا، داراي تغذيه توان محدود هستند. براي حل اين مشكل مي‌توان از فناوري انتقال همزمان اطلاعات و توان به‌صورت بي‌سيم (SWIPT) بهره برد. در سيستم‌هاي SWIPT مشابه ساير سيستم‌هاي مخابرات بي‌سيم، امنيت لايه فيزيكي شامل مقابله با اخلال و شنود از اهميت زيادي برخوردار است. در اين پايان‌نامه به مسئله امنيت لايه فيزيكي در سيستم‌هاي SWIPT انبوه آنتني براي مقابله با شنود مي‌پردازيم. در سيستم مورد بررسي تعدادي گيرنده توان تك آنتني و يك گيرنده اطلاعات تك آنتني وجود دارد كه گيرنده‌هاي توان در فاصله كمتري از ايستگاه پايه چندآنتني نسبت به گيرنده اطلاعات هستند. همچنين گيرنده‌هاي توان به‌عنوان شنودگران بالقوه درنظرگرفته مي‌شوند. ازاين‌رو با افزايش توان ارسالي علاوه بر بهبود نرخ اطلاعات، نرخ محرمانگي كاهش مي‌يابد. در اين پايان‌نامه با كنترل توان ارسالي تلاش مي‌شود كه يك مصالحه بين انتقال امن اطلاعات و بازدهي انتقال توان برقرار كنيم؛ بنابراين مسئله مورد نظر به اين صورت است كه نرخ محرمانگي براي گيرنده اطلاعات، با توجه به محدوديت انرژي برداشت شده توسط كاربران انرژي، بيشينه شود. از آنجايي كه مسئله طرح شده غيرمحدب است، پاسخ كارآمد وجود ندارد؛ لذا براي حل آن از يك الگوريتم بهينه‌سازي عددي مبتني بر روش ADMM براي رسيدن به جواب بهينه بهره مي‌بريم. سرانجام با كمك تحليل‌هاي رياضي و شبيه‌سازي كامپيوتري نشان مي‌دهيم كه در يك سيستم SWIPT انبوه آنتني مي‌توان علاوه بر بهبود انتقال توان بي‌سيم، به يك نرخ محرمانگي مناسب رسيد.

193755

دانشگاه علم و صنعت ايران

مخابرات سيستم

دكتر سيد محمد رضوي زاده