استخراج بیت های با نرخ بالا برای تولید کلید محرمانه مشترک با استفاده از تخمین فاز فیدینگ کانال های MIMO و کوانتیزاسیون چند سطحی

اخیرا روش های تولید کلید محرمانه مشترک با استفاده از مشخصات تصادفی بودن دامنه و فاز سیگنال دریافتی و تقارن کانال مشترک در سیستم های مخابراتی بی سیم، مورد توجه زیادی واقع شده است. پروتکل های تولید کلید بر اساس تخمین فاز سیگنال دریافتی، به علت توزیع یکنواخت فاز فیدینگ کانال، هم برای محیط های ساکن و هم سیار مناسب بوده و همچنین دارای نرخ تولید کلید بالاتری نسبت به پروتکل های تولید کلید بر اساس توان سیگنال دریافتی می باشند. علاوه بر این عموما کارهای پیشین روی پروتکل تولید کلید روی سیستم های تک آنتنه (SISO) متمرکز بوده اند که دارای نرخ تولید کلید قابل توجهی نیستند. از این رو در این مقاله برای افزایش تصادفی بودن و نرخ تولید کلید از تخمین فاز سیگنال دریافتی روی سیستم های چندآنتنه (MIMO) برای تولید کلید محرمانه مشترک استفاده می شود، زیرا سیستم های MIMO دارای یک توانایی برای عرضه متغیرهای تصادفی بیشتر جهت تولید کلید نسبت به سیستم های SISO می باشند. نتایج شبیه سازی نشان دهنده این است که نرخ تولید کلید در حالتی که تعداد آنتن های فرستنده و گیرنده یکسان و برابر با 2 و 3 باشد، به ترتیب 4 و 9 برابر زمانی است که از 1 آنتن فرستنده و گیرنده استفاده شود. همچنین هنگامی که جهت استخراج بیت های کلید محرمانه از کوانتیزاسیون چندسطحی استفاده شود، نرخ تولید کلید افزایش قابل ملاحظه‬ای پیدا خواهد کرد.