بهينه‌سازي گذردهي در شبكه پخش با حفظ محرمانگي اطلاعات اختصاصي هر گيرنده با استفاده از كدينگ، مدولاسيون و توان ارسالي وفقي

Throughput Optimization in a Broadcast Network Using Adaptive Modulation, Coding and Transmit Power Provisioning Security Constraint

در اين مقاله روشي براي ارسال بهينه اطلاعات در شبكه پخش ارائه مي‌شود كه در آن ضمن حداكثركردن بهره‌برداري از منابع شبكه، امنيت لايه فيزيكي براي اطلاعات هر كاربر تأمين مي شود، يعني سناريوي ارسال به گونه‌اي تدوين شده كه اطلاعات ارسالي هر كاربر صرفاً در گيرنده متناظرش با احتمال خطاي مناسب قابل آشكارسازي است و احتمال خطاي آشكارسازي اطلاعات در گيرنده‌هاي غير خودي تا حد قابل قبولي زياد مي‌باشد. در روش پيشنهادي از تنظيم نرخ گسسته با استفاده از كدبندي و مدوله‌سازي وفقي استفاده مي‌شود و نرخ ارسال بر مبناي سيگنال به نويز لينك‌هاي مختلف تعيين مي‌گردد. حل‌هاي دقيق و تقريبي براي حل مسأله بهينه‌سازي ارائه شده كه حل تقريبي ضمن داشتن اختلاف اندك با حل دقيق، پيچيدگي قابل قبولي دارد. بررسي‌هاي عددي حاكي از آن است كه اضافه‌شدن قيد امنيت موجب كاهش جزئي نرخ‌هاي قابل دسترسي در شبكه در عوض حفظ محرمانگي اطلاعات خواهد شد.

A new transmission scheme is presented to improve utilization of resource in a broadcast network provisioning physical layer security. In the designed scheme, data of each user is only detectable at its corresponding receiver with a proper bit error rate (BER), while detection BER at other unintended receivers is high enough for improper detection. Adaptive modulation, coding and transmit power is utilized based on the SNRs. Exact and approximate solutions for the formulated problem are presented where approximate solution has acceptable complexity and leads to the comparable results with the exact solution. Numerical evaluations show that a performance degradation is seen at the cost of providing security.