Özet
5. nesil ve ötesi kablosuz iletişim ağlarında fiziksel katman güvenliğini sağlamak zorlu bir konudur. Burada; Seyrek Kodlu Çoklu Erişim (Sparse Code Multiple Access, SCMA), fiziksel katman güvenliğini doğrudan sağlamaktadır. Farklı fiziksel kanallar farklı kodlar ile şifrelendiği için, bu kodların ana kod matrisi olmadan çözümlenmesi mümkün değildir. Bununla birlikte SCMA literatüründe; son kullanıcılar, baz istasyonları ve çekirdek ağ olmak üzere üç alt alanda karşılaşılan farklı güvenlik zorluklarına ilişkin çok az sayıda çalışma bulunmaktadır. Bu nedenle, SCMA ile kaynak atama yöntemi için iki önemli araştırma sorusu bulunmaktadır: 1. Atanan kod çizelgeleri, son kullanıcının Bit Hata Oranını (Bit Error Rate, BER) nasıl etkiler? 2. Bir sinyal bozucu veya gürültünün varlığında kodlar son kullanıcılara nasıl atanmalıdır?
Biz bu makalede, yukarıdaki araştırma sorularının ancak bazı yeni paradigmaların birlikte kullanılmasıyla aşılabileceğine inanmaktayız. Bu paradigmalar; Yazılım Tanımlı Radyo (Software Defined Radio, SDR), Yazılım Tanımlı Ağ (Software Defined Network, SDN), ve Ağ Fonksiyonu Sanallaştırma (Network Function Virtualization, NFV) olarak tanımlanmaktadır. Burada, alınan güç bölü aşırı yükleme oranı ile hesaplanan yeni bir servis kalite parametresi (phi) ile kod ataması yapılmaktadır. SDN/NFV kontrölünde koşturulan phi tabanlı kod atama algoritması kullanıcıları isteklerine göre önceliklendirir, ve fiziksel katmandaki baz istasyonunun Barış, Normal, ve Savaş durumları arasındaki geçişini yönetir. Böylece; baz istasyonunun OpenFlow yönlendirme tablosunda, fiziksel katman güvenliği ek bir işleme gerek kalmadan şifrelenmiş kodların kullanımı sayesinde kolayca sağlanır. Önerilen sistemin performans çıktılarına göre, aynı bit başına enerji bölü gürültü oranında ve farklı yük durumlarında, aynı BER değerleri gözlemlenmektedir. Önerilen sistem ile BER değerleri %150 yük oranına göre oluşturulmuş ana kod çizelgesi kullanıldığında, %200 yük oranına göre oluşturulmuş çizelgenin kullanımına göre daha düşük gözlemlenmektedir. Önerilen sisteme göre; bir eMBB kullanıcısına atanmış olan kod çizelgesi ile bir URLLC ve iki mMTC kullanıcısına daha hizmet verilebilmektedir.
Makalenin tamamına linkten ulaşabilirsiniz: https://ieeexplore.ieee.org/document/10064135
