잔여 자기 간섭을 고려한 전이중 중계 시스템에서 보안 통신에 대한 연구

Abstract

최근 자기 간섭 신호를 효과적으로 제거할 수 있는 기술들이 제안되면서 반이중 중계 방식에 비해 높은 정보 전송률을 가지는 전이중 중계 방식이 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 높은 정보 전송률 뿐만 아니라 강력한 물리계층 보안 성능을 확보하기 위해 협력 재밍을 사용하는 전이중 중계 시스템을 제안한다. 제안된 전이중 중계 시스템에서 중계 노드는 증폭 후 전달을 통해서 전이중 중계를 수행하고, 도청자는 중계 노드의 중계를 도청함을 가정한다. 기존의 협력 재밍을 사용하는 반이중 중계 시스템들과 달리 제안된 전이중 중계 시스템은 수신 노드가 중계를 통한 정보 수신과 동시에 협력 재밍을 수행함으로써 자신 주변에 강력한 보안 영역을 형성 할 수 있다. 제안한 시스템의 보안 성능을 평가하기 위해 잔여 자기 간섭 신호를 고려한 엘가딕 보안 전송률과 보안 실패 확률을 구하였고 실험을 통해 검증하였다. 또한 제안된 시스템이 기존의 협력 재밍을 사용하는 반이중 중계 시스템보다 강력한 보안 성능을 가지는 잔여 자기 간섭의 범위를 구하였다.