Système de communication sécurisée sur le plan physique en champ proche, résistant aux interférences et à l'écoute, basé sur des surfaces intelligentes réconfigurables à très grande échelle
Les communications sans fil sont vulnérables aux interférences malveillantes et aux attaques d'écoute en raison de leur nature de diffusion. Les surfaces intelligentes réconfigurables à très grande échelle ont démontré leur capacité à renforcer la sécurité de la couche physique et à compenser les pertes importantes de trajet. Cet article étudie un système de communication sécurisée sur le plan physique en champ proche, résistant aux interférences et à l'écoute, utilisant une surface intelligente réconfigurable à très grande échelle pour se protéger contre les attaques d'interférence et d'écoute en utilisant du bruit artificiel. Pour maximiser la capacité secrète, nous proposons un algorithme d'optimisation conjointe, qui, sous contraintes de puissance d'émission maximale de la station de base et de contraintes unitaires pour les surfaces intelligentes réconfigurables à très grande échelle, optimise conjointement le formateur de faisceaux de la station de base et la matrice de réflexion des surfaces intelligentes réconfigurables à très grande échelle. Pour la formation de faisceaux de la station de base et la conception du bruit artificiel, nous introduisons des variables auxiliaires pour transformer les sous-problèmes en une forme facile à manipuler, et les résolvons à l'aide de l'algorithme basé sur une approximation convexe continue. Pour la conception de la matrice de réflexion des surfaces intelligentes réconfigurables à très grande échelle, nous proposons un algorithme d'optimisation de variété pour relever les défis des variables à grande échelle et des contraintes unitaires. Les résultats numériques montrent que, même si l'écoute se trouve dans la même direction que l'utilisateur légitime et plus proche de la surface intelligente réconfigurable à très grande échelle, une communication sécurisée peut néanmoins être garantie.
Keywords
communication en champ proche ; sécurité physique ; surfaces intelligentes réconfigurables à très grande échelle ; formation de faisceaux ; conception de matrices de réflexion