تصميم الطبقة المادية لشبكات الموجات المليمترية بضوضاء اصطناعية

ووفقا لوكالة آنا للعلوم والتكنولوجيا، قال محمد راغب طالب دكتوراه في جامعة أمير كبير للتكنولوجيا ومدير مشروع "تصميم وتحسين أمان الطبقة المادية في شبكات الموجات المليمترية التعاونية باستخدام الضوضاء الاصطناعية": أدى نمو المستخدمين المتصلين في شبكات اتصالات الجيل التالي مع الحاجة إلى معدلات بيانات عالية إلى تشبع قدرة أنظمة الاتصالات الحالية. تدفع هذه الحاجة المتزايدة الباحثين ومصممي الشبكات إلى ابتكار حلول جديدة تضمن معدلات بيانات عالية للغاية وتغطية راديو واسعة للغاية، وأجهزة أكثر اتصالاً، وزمن انتقال منخفض للغاية، واستهلاك منخفض للطاقة.

وأضاف: 5G و (ما وراءها مثل 6G) ستوفر تحسينات كبيرة في حياتنا اليومية من خلال توفير تقنيات ذكية وفعالة. وفقًا لذلك ، يجب أن تكون 5G جاهزة لمواجهة التحديات المتعلقة بالموثوقية والأمان وكفاءة الشبكة.

وأضاف الباحث في جامعة أمير كبير للتكنولوجيا: إن أمان الطبقة المادية هو أحد المرشحين المهمين للاستخدام في شبكات 5G اللاسلكية وما بعدها ، بالإضافة إلى إنترنت الأشياء (IoT) ، والتي يمكن أن تغطي خدمات الأمان من السرية والنزاهة وإمكانية الوصول والمصادقة .

وتابع: مقارنة بأساليب التشفير ، ظهرت حلول أمان الطبقة المادية لأول مرة كمرشحين منافسين لأنظمة الأمان ذات التعقيد المنخفض، والتكاليف المنخفضة للغاية، والتأخير المنخفض ، والمرونة والمستقلة عن محتوى الرسالة وهو ما كان أيضًا موضع اهتمامنا ..

وقال راغب: اليوم ، معظم الشبكات اللاسلكية موزعة في نطاق طيف يتراوح بين 300 ميجاهرتز و 3 جيجاهرتز ، وهي مشغولة. في هذا السياق ، تعد تقنية الموجات المليمترية حلاً رئيسيًا جديدًا جدًا لشبكات 5G اللاسلكية وما بعدها للتغلب على هذا القيد.

وأشار إلى أن أنظمة الموجات المليمترية لها عيوب مثل خسائر الانتشار العالية والحساسية للعوائق. من أجل التغلب على ظاهرة الخسائر والانسداد في الانبعاثات العالية ، وتحسين كفاءة الطاقة ، وتطوير التغطية وزيادة معدل النقل ، والعناصر المساعدة مثل المرحلات وخاصة في الجيل التالي من الأسطح العاكسة الذكية (IRS) مع ميزة تقليل استهلاك الطاقة في التحكم في الشبكة والقناة ، يتم استخدام كلا العنصرين في هذا البحث.

وقال: لوحظ في الآونة الأخيرة فائدة استخدام العناصر المساعدة من حيث تأمين الطبقة المادية. المرحل (أو المرحلات) المستخدمة غير موثوق بها. في هذه الحالة ، يعتبر إرساء سرية الشبكة ضد تنصت الترحيل والتنصت السلبي للشبكة أمرًا ذا أهمية خاصة. في هذا المشروع ، باستخدام عناصر مساعدة ، في شبكة تتضمن أجهزة تنصت غير نشطة ، اتصال آمن ضد التنصت من المصدر إلى الوجهة باستخدام معدل بيانات مرتفع.نحن نؤسس في نطاق طيف الموجات المليمترية.

وشدد على أن هذه الخطة يمكن استخدامها في الشبكات الخلوية اللاسلكية 5G وما وراءها وإنترنت الأشياء (IOT) ، قال: إن طريقة هذا العمل استندت إلى أمان الطبقة المادية ، وهو أمر بسيط للغاية من وجهة نظره. التنفيذ وأيضًا مع التعقيد منخفض. يتضمن هذا البحث دراسة وتحليل ومحاكاة مكثفة بمساعدة برنامج مطلب بحيث يتم عرض النتائج العددية واستنتاجها في شكل رسوم بيانية مختلفة.

وأضاف هذا الباحث: نحن نبحث عن تطبيق راديو قائم على البرمجيات (SDR) لتقديم مثال عملي لمخطط إرسال سري.

وأكمل الباحث في جامعة أمير كبير للتكنولوجيا، في إشارة إلى ميزات المشروع: إن التطبيق البسيط، القابل للتطبيق على إنترنت الأشياء، وقابلية التوسع هي من بين ميزات هذا المشروع.