Імітаційне моделювання конфліктної взаємодії BLE-пакетів

Sokolov, V. Y. та Novytskyi, Anton та Bodnenko, Dmitry (2025) Імітаційне моделювання конфліктної взаємодії BLE-пакетів Електронне фахове наукове видання «Кібербезпека: освіта, наука, техніка», 2 (30). с. 662-681. ISSN 2412-4338

Текст V_Sokolov_A_Novytskyi_D_Bodnenko_CEST_2_30.pdf - Опублікована версія Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (1MB)

Анотація

Робота присвячена огляду програмно-апаратного методу імітаційного моделювання BLE-пакетів у перенасиченому середовищі з наявністю завадових сигналів. Метод поєднує Android-застосунок, зовнішні BLE-антени на базі ESP32-S3 та nRF52840, а також SDR-приймач HackRF One, що дозволяє формувати й досліджувати конфліктну взаємодію інформативних і завадових радіосигналів у діапазоні 2,4 ГГц. Об’єктом дослідження є конфліктна взаємодія радіосигналів у BLE-каналі. Предметом дослідження є метод моделювання BLE-пакетів із регульованими параметрами та методика експериментального дослідження впливу генератора завад на якість приймання BLE пакетів. Розроблено джерело BLE-реклами з параметрами, такими як канал, інтервал, довжина корисного навантаження та потужність передавання. Також створено оркестратор за допомогою засобів мови програмування Python, який забезпечує роботу множини передавачів nRF52840 з необхідними попередньо заданим параметрами, дані з яких збираються з двох приймачів – зовнішньої BLE-антени підключеною до Android-пристрою та аналізатора пакетів SmartRF. Проведено серію фізичних експериментів без завад і за наявності широкосмугового завадового сигналу. Продемонстровано, що для Android-приймача частка правильно прийнятих кадрів для коротких рекламних пакетів (2–10 байт) без завад становить у середньому 68–78 %, тоді як для SmartRF вона досягає 80–90 %. За введення завадового сигналу спостерігається суттєве (на порядок) зниження ефективної пропускної спроможності каналу та різке зростання кількості «битих» пакетів, особливо для довгих BLE-кадрів. Побудовано теплові карти розподілу кількості отриманих пакетів для nRF і SmartRF. При проведені експерименту проводилось незалежне спостереження за допомогою аналізатора спектру, побудованого на базі SDR HackRF One. Отримані результати можуть бути використані для оцінки завадостійкості BLE-систем та проєктування радіоканалу для IoT-мереж.

Тип елементу :	Стаття
Ключові слова:	Bluetooth Low Energy; імітаційне моделювання; конфліктна взаємодія сигналів; ESP32; HackRF One; nRF52840; цілісність; доступність; генератор шуму; завада; протидія; завадостійкість радіоканалу
Типологія:	Статті у періодичних виданнях > Фахові (входять до переліку фахових, затверджений МОН)
Підрозділи:	Це архівні підрозділи Київського університету імені Бориса Грінченка > Факультет інформаційних технологій та математики > Кафедра інформаційної та кібернетичної безпеки імені професора Володимира Бурячка
Користувач, що депонує:	Volodymyr Sokolov
Дата внесення:	17 Груд 2025 16:41
Останні зміни:	17 Груд 2025 16:41
URI:	https://elibrary.kubg.edu.ua/id/eprint/54921

Actions (login required)

Перегляд елементу