مفتاح التشفير التكميلي

تُعدّ تقنية التشفير التكميلي ( CCK ) نظامًا للتضمين يُستخدم في الشبكات اللاسلكية (WLANs) التي تعتمد مواصفات IEEE 802.11b . في عام 1999، تم اعتماد CCK لتكملة رمز باركر في الشبكات الرقمية اللاسلكية لتحقيق معدل بيانات أعلى من 2  ميجابت/ثانية، على حساب تقليل المسافة. ويعود ذلك إلى قصر تسلسل التشفير في CCK (8 بتات مقابل 11 بتًا في رمز باركر)، مما يعني انتشارًا أقل للحصول على معدل بيانات أعلى، ولكنه في الوقت نفسه أكثر عرضة للتداخل ضيق النطاق، ما يؤدي إلى تقليل مدى الإرسال اللاسلكي. إلى جانب قصر تسلسل التشفير، تحتوي CCK أيضًا على عدد أكبر من تسلسلات التشفير لترميز عدد أكبر من البتات (4 تسلسلات تشفير عند 5.5  ميجابت/ثانية و8 تسلسلات تشفير عند 11  ميجابت/ثانية)، ما يزيد من معدل البيانات بشكل أكبر. أما رمز باركر، فيحتوي على تسلسل تشفير واحد فقط.

كانت الرموز التكميلية التي ناقشها غولاي لأول مرة عبارة عن أزواج من الرموز التكميلية الثنائية، وقد لاحظ أنه عندما تكون عناصر رمز بطول N إما [−1 أو 1]، فإنه يتبع مباشرة من تعريفها أن مجموع متواليات الارتباط الذاتي الخاصة بها يساوي صفرًا في جميع النقاط باستثناء الإزاحة الصفرية حيث يساوي K×N. (K هو عدد كلمات الرمز في المجموعة).

تُعدّ CCK شكلاً مُحسّناً من تقنية M-ary Orthogonal Keying، وتستخدم "رموزًا تكميلية متعددة الأطوار". طُوّرت هذه التقنية بواسطة شركتي Lucent Technologies وHarris Semiconductor، واعتمدتها مجموعة عمل 802.11 في عام 1998. تُستخدم CCK كنمط تعديل عند تشغيل معيار 802.11b بسرعة 5.5 أو 11  ميجابت/ثانية. تم اختيار CCK على تقنيات التعديل المنافسة نظرًا لاستخدامها نفس عرض النطاق الترددي تقريبًا، وإمكانية استخدامها نفس الديباجة والرأسية المستخدمة في  الشبكات اللاسلكية الموجودة مسبقًا بسرعة 1 و2 ميجابت/ثانية، مما يُسهّل التوافق التشغيلي.

الرموز التكميلية متعددة الأطوار، التي اقترحها سيفاسوامي لأول مرة عام 1978، هي رموز يكون فيها كل عنصر عبارة عن عدد مركب ذي مقدار وحدة وطور عشوائي، أو بشكل أكثر تحديدًا بالنسبة لـ 802.11b هو واحد من [1، -1، j، -j].

تستخدم الشبكات التي تعتمد على مواصفات 802.11g بروتوكول CCK عند التشغيل بسرعات 802.11b.

الوصف الرياضي

تستخدم تقنية تعديل CCK في معيار 802.11b لنقل البيانات على شكل رموز مكونة من ثماني رقائق ، حيث تمثل كل رقاقة زوجًا من بتات QPSK المعقدة بمعدل 11 ميجا رقاقة/ثانية. في وضعَي 5.5  ميجابت/ثانية و11  ميجابت/ثانية على التوالي، يتم تعديل 4 و8 بتات على الرقائق الثمانية للرمز c0 ، ...، c7 ، حيث

ج=(ج0،...،ج7)=(هـج(ϕ1+ϕ2+ϕ3+ϕ4)،هـج(ϕ1+ϕ3+ϕ4)،هـج(ϕ1+ϕ2+ϕ4)،-هـج(ϕ1+ϕ4)،هـج(ϕ1+ϕ2+ϕ3)،هـج(ϕ1+ϕ3)،-هـج(ϕ1+ϕ2)،هـجϕ1){\displaystyle \mathbf {c} =(c_{0},\ldots ,c_{7})=\left(e^{j(\phi _{1}+\phi _{2}+\phi _{3}+\phi _{4})},e^{j(\phi _{1}+\phi _{3}+\phi _{4})},e^{j(\phi _ {1}+\phi _{2}+\phi _{4})},-e^{j(\phi _{1}+\phi _{4})},e^{j(\phi _{1}+\phi _{2}+\phi _{3})},e^{j(\phi _{1}+\phi _{3})},-e^{j(\phi _{1}+\phi _{2})},e^{j\phi _{1}}\right)}

وϕ1،...،ϕ4{\displaystyle \phi _{1},\ldots ,\phi _{4}}يتم تحديدها بواسطة البتات التي يتم تعديلها.

بمعنى آخر، تغير الطورϕ1{\displaystyle \phi _{1}}يتم تطبيق ذلك على كل شريحة،ϕ2{\displaystyle \phi _{2}}يتم تطبيق ذلك على جميع رقائق الأرقام الزوجية (بدءًا منج0{\displaystyle c_{0}})ϕ3{\displaystyle \phi _{3}}يتم تطبيقها على أول شريحتين من كل أربع شرائح، وϕ4{\displaystyle \phi _{4}}يتم تطبيقها على أول أربع رقائق من أصل ثماني رقائق. لذلك، يمكن اعتبارها أيضاً شكلاً من أشكال ترميز تحويل هادامارد المعمم .

مراجع