무인 공중 차량 (UAV)은 민간인 및 군사 응용 분야에서 점점 유비쿼터스가되고 있습니다. 이유 중 하나는 전장 또는 재난 대응 지역과 같은 유동적이고 역동적 인 상황에서 무수한 용도 인 이유 중 하나입니다.
그러한 사용 중 하나는 지상 기반 안테나 및 광섬유 케이블과 같은 인프라를 사용할 수 없을 때 임시 통신 네트워크를 제공하는 것입니다. 해당 역할에 UAV를 사용하는 데는 몇 가지 장점이 있습니다. 예를 들어 해당 지역의 거의 모든 지점에 시점에 액세스 할 수있는 능력과 같은 몇 가지 장점이 있습니다.
그러나 이것은 통신 채널이 안전하기 위해 단점을 나타냅니다. 보안 수준과 데이터 링크 속도 사이의 균형을 찾으면 많은 정보 이론가들에게 한동안 연구의 초점이 된 흥미로운 최적화 문제가됩니다.
안전한 통신
첫째,이 보안이 필수적인 이유의 기준을 설정하는 것이 중요합니다. 군사 구역에서 통신 플랫폼으로 운영되는 UAV는 지상군에 비교할 수없는 기능을 제공 할 수 있습니다. 이상적인 상황에서, 그들은 모든 지상군에서 앞으로 운영 기반으로, 개별 지상력 자체 사이에 링크를 제공합니다.
그러나 정교한 적은 통신 링크가 전송을 가로 채고 해독하거나 신호를 완전히 잼하려고 시도하는 데 최선을 다하는 것이 얼마나 중요한지 알 것입니다. 어떤 경우에는, 그들은 적의 인텔이 자신의 대적을 알지 못할 수도 있고, 다른 쪽에서도 그 적의 이점을 줄 수있는 커뮤니케이션 네트워크를 효과적으로 폐쇄합니다.
Jamming은 대부분의 상황에서 기본값이 될 것이므로 UAV Comms 링크를 유지하는 정보 전쟁 담당관이 채널에서 고급 암호화를 가능하게하더라도 적은 단순히 잼하여 공급할 수있는 전술적 이점을 제거 할 것입니다. 따라서 핵심은 안전한 링크를 설정하는 동시에 방해가 불가능하게 만드는 것입니다.
이를 수행하는 한 가지 방법은 PLS (Physical Layer Security)라는 기술입니다. 이 기술은 신호가 보낸 물리적 환경을 사용하여 가로 채기와 재밍을 방어합니다. 그것은 채널 호핑, 빔 포밍 및 중요하게도 의도적으로 전송 된 노이즈와 같은 기술을 사용하여 듣고있는 "소장"을 난독 화하고 혼동합니다.
정보 이론 문헌에서 소장은 의도가 좋지 않은 Comms 라인을 듣고있는 시스템입니다. 그것들을 혼동하는 것은 안전한 통신 채널을 설정하는 주요 목표 중 하나입니다.
감지 대 대역폭
중국, 인도 및 사우디 아라비아의 연구원들이 2023 년 10 월 사전 프린트로 발표 한 논문은
높은 대역폭으로 안전한 통신 라인을 설정하면서 정교한 수준에 관계없이 듣는 소장을 혼란스럽게합니다. 그것은 두 가지 다른 UAV를 활용함으로써, 하나는 지상력과의 합법적 인 커뮤니케이션 링크를 설정하는 반면, 다른 하나는 의도적으로 주파수를 사용하는 주파수를 잼합니다.
의도적 인 재밍은 반 생산적으로 보일 수 있지만, 재머와 송신기가 올바르게 좌표되면 단순히 다른 무선 신호를 스니핑하여 시스템을 쉽게 속일 수 있습니다. 방해 신호는 특정 지점에서 꺼져서 실제 신호가 중단없이 통과 할 수 있도록합니다.
그러나 외부 당사자에게는 재밍 신호와 실제 신호 사이에 차별화가 없으므로 메시지가 완전히 전달되었음을 놓칠 수 있습니다.
트레이드 오프 계산
최적화 함수가 복잡하다고 말하면 가볍게 두는 것입니다. 최적화 이론에서 알고리즘은 무엇을 최적화하고 있는지에 따라 최소값을 찾도록 설계되었습니다. 그러나이 함수의 수치 솔루션에는 여러 번 "로컬 미니 마"라는 것이 있으며, 이는 가파른 다른 쪽이 떨어지기 전에 디 펫으로 생각할 수 있습니다.
이 중 하나에 갇히는 것은 가장 단순화 된 최적화 기능의 위험이므로 저자는 연속적인 볼록 근사 (SCA)를 사용했습니다.
SCA 알고리즘은 지역 환경을보다 쉽게 해결할 수있는 근사치로 단순화 함으로써이 로컬 미니마 문제를 해결합니다. 이것은 현재 지점 주변의 근사치를 연구하는 것이 반복적으로 수행됩니다. 시간이 지남에 따라 근사치를 점차적으로 향상시켜 여전히 다루기 쉬운 문제로 취급하면서 더 복잡한 기능을보다 정확하게 표현할 수 있습니다.
드론을 활용합니다
이와 같은 정보 전쟁은 특히 거의 모든 현대 전쟁에서 드론의 사용이 증가함에 따라 점점 더 중요 해지고 있습니다. 통신 플랫폼으로 드론이 더 널리 퍼져 정교한 차단 기술로 적을 향하게함으로써 해석되거나 방해 할 수없는 안전한 채널을 개발하는 것이 더욱 중요해질 것입니다. 그 노력은 해결해야 할 또 다른 최적화 문제처럼 들립니다.