Physical layer security techniques for future wireless communication systems against eavesdropping

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Medipol Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: HAJI MUHAMMAD FURQAN AHMED MADNI

Danışman: ARSLAN Hüseyin

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Kablosuz iletişimin doğasında bulunan yayılım özellikleri, onu pasif dinlemeye karşı savunmasız kılmaktadır. Geleneksel olarak, güvenli bir iletim için üst katmanlarda kriptografiye dayalı güvenlik teknikleri kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu tür güvenlik teknikleri, yüksek uygulama ve hesaplama karmaşıklıkları nedeniyle gelecekteki merkezi olmayan ağlar için yeterli olmayabilmektedir. Ayrıca, güçlü bilgi işlem cihazlarının ortaya çıkışı, bu teknikleri ileri teknolojiye dayalı rakiplere karşı savunmasız hale getirir. Bu sorunların üstesinden gelmek için, Fiziksel Katman Güvenliği (PLS) teknikleri büyük ilgi görmüştür. PLS teknikleri, meşru kullanıcı için verilerin başarılı bir şekilde çözülmesini sağlarken, gizli dinleyicinin verilerin kodunu çözmesini kısıtlamak için, kanalın rasgeleliği, girişim ve gürültü gibi dinamik özelliklerinden yararlanır. Bu tezde, dinleyicilere karşı güvenli iletişim sağlamak için kablosuz iletişimin fiziksel katmanına dayalı olarak yeni güvenlik teknikleri önerilmiş ve geliştirilmiştir. Yürütülen araştırmadaki ana yaklaşımlar, aşağıdaki alanlardaki uygulamalar için güvenlik tekniklerini içermektedir: Çoklu-giriş çoklu-çıkış (MIMO), işbirliğine dayalı iletişim, Dikey Frekans Bölmeli Çoklama (OFDM), İndeks Modülasyonlu Dikey Frekans Bölmeli Çoklama (OFDM-IM), Bilişsel Radyo (CR), Dikey Olmayan çoklu Erişim (NOMA) ve heterojen ağlar. Ayrıca, fiziksel katman güvenliği için akıllı bir çerçeve de sunulmaktadır.