ارزیابی عملکرد محرمانگی شبکه رله ای بافردار رادیوشناختی در کانال های محوشدگی رایلی

در این مقاله، امنیت لایه فیزیکی در شبکه رله ای بافردار رادیوشناختی که از روش لایه زیرین طیف استفاده می کند، بر روی کانال هایی با محوشوندگی رایلی مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد. در این شبکه رادیوشناختی، ارسال اطلاعات از فرستنده به گیرنده، از طریق رله مجهز به بافر و در حضور شنودگر غیرفعال با قابلیت شنود اطلاعات صورت می گیرد. برای ارزیابی میزان امنیت اطلاعات تبادلی، احتمال قطع محرمانگی به عنوان معیاری مهم برای ارزیابی عملکرد محرمانگی شبکه در لایه فیزیکی در نظر گرفته شده و رابطه ریاضی احتمال قطع محرمانگی به صورت فرم بسته به دست می آید. نتایج عددی حاصل از رابطه ریاضی احتمال قطع محرمانگی با روش مونت-کارلو برای ارزیابی امنیت لایه فیزیکی سیستم موردنظر به ازای پارامترهای مختلف آورده می شود. همچنین تاثیر وجود بافر نیز در این سیستم، ارزیابی می گردد. با بررسی نتایج، ملاحظه می شود که صرف نظر از تاخیر به وجود آمده توسط بافر، وجود بافر در رله و افزایش طول آن از L=2 به L=20  موجب کاهش احتمال قطع محرمانگی سیستم  از 0.01 به 0.001 می شود. این کاهش بیانگر بهبود 10 برابری احتمال قطع محرمانگی است. همچنین نشان داده شده است که برای احتمال قطع 0.001، رله بافردار حدود 3 dB  نسبت به حالت بدون بافر عملکرد بهتری از لحاظ نسبت سیگنال به نویز دارد.