بهبود امنیت ارتباطی بی‌سیم مبتنی بر مخابره‌ی پنهان در حضور اخلال‌گر با استفاده از برداشت انرژی و پرتو چندگان

در ‌مخابره‌ی پنهان تامین توان مصرفی و نرخ بیت ارسالی بسیار حائز اهمیت است. با این‌ حال در شبکه‌های متداول، توان گره‌ها با قرارگرفتن باتری‌های مجزا در داخل آن‌ها، تامین می‌شود که در بعضی از موارد، جایگزینی یا شارژ مجدد به‌آسانی میسر نمی‌گردد. علاوه‌براین، نرخ بیت ارسالی بسیار محدود است؛ چراکه به دلیل حفظ امنیت در مخابره‌ی پنهان، باید سیگنال داده را درون نویز پایه‌ای مخفی نمود. در این مقاله، به ارائه‌ی طرحی به‌منظور بهینه کردن مصرف توان کلی و افزایش نرخ بیت در مخابره پنهان پرداخته‌ شده‌ است. اساس روش پیشنهادی، ارسال سیگنال اختلال برای افزایش احتمال خطای تشخیص در شنودگر و کاهش توان مصرفی در فرستنده برای ارسال پیام اصلی به گیرنده‌ی مجاز با استفاده از برداشت انرژی است. در طرح پیشنهاد شده از روش شکل‌دهی پرتو برای افزایش نرخ پنهان و کاهش تداخل در گیرنده بهره گرفته شده است. در نهایت برای ارزیابی این طرح، یک مسئله‌ی بهینه‌سازی فرمول‌بندی می‌شود و یک الگوریتم تکراری برای حل آن ارائه داده می‌شود. شبیه‌سازی و نتایج عددی متنوع صحت ادعا را در توانایی روش ارائه‌شده در امنیت شبکه‌های مخابراتی بی‌سیم مبتنی بر مخابره‌ی پنهان با استفاده از پارازیت‌سازی و برداشت انرژی حاصل نشان می‌دهد. علاوه‌براین نتایج حاصل از شبیه‌سازی نشان می‌دهد که عملکرد شکل‌دهی سه‌بعدی تقریباً 80درصد نسبت به زمانی که از روش شکل‌دهی دوبعدی استفاده می‌شود، نرخ پنهان را افزایش می‌دهد و با توجه به تکنیک برداشت انرژی، تفاوت مقدار بهینگی حدوداً 50 درصد است.

improving the security of wireless telecommunication networks based on covert communications in the presence of a jammer using the energy harvesting technique and multiple beamforming

in covert communications, the power consumption and the transmitted bit rate are very important. however, in conventional networks, the power of the nodes is provided by placing separate batteries inside them. in some cases, it is not possible to replace or recharge those batteries. in addition, the transmitted bit rate is very limited because for maintaining the security in covert communications the data signal must be covert inside the base noise. in this article, we present different plans to optimize the total power consumption and increase the transmitted bit rate in covert communications. the basis of the proposed method is transmitting the jammer signal to increase the probability of detection error in the eavesdropper and reduce power consumption in the transmitter to send the main message to the legal receiver using the energy harvesting technique. in the proposed method, also, the beam forming technique is presented and applied to increase the covert rate and reduce the interference in the receiver. to evaluate this scheme, an optimization problem is formulated and an iterative algorithm is proposed to solve it. various simulations and numerical results prove the efficiency of our proposal in its ability to increase security in telecommunications networks based on covert communications via the energy obtained by jamming and harvesting. moreover, the simulation results show that the 3d beamforming increases the covert rate about 80% compared to twodimensional beamforming method and the optimality gap is about 50% according to the energy harvesting technique.