(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu đánh giá dung lượng bảo mật hệ thống chuyển tiếp hợp tác noma uav

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Nguyễn Xuân Diệu NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ DUNG LƯỢNG BẢO MẬT HỆ THỐNG CHUYỂN TIẾP HỢP TÁC NOMA-UAV ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI – 2023 2 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Nguyễn Xuân Diệu NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ DUNG LƯỢNG BẢO MẬT HỆ THỐNG CHUYỂN TIẾP HỢP TÁC NOMA-UAV CHUYÊN NGÀNH : MÃ SỐ: KỸ THUẬT VIỄN THÔNG 8.52.02.08 ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS VŨ TUẤN LÂM TS LÊ THỊ ANH HÀ NỘI - 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi, Nguyễn Xuân Diệu, cam đoan đề án thạc sĩ mang tựa đề “Nghiên cứu đánh giá dung lượng bảo mật hệ thống chuyển tiếp hợp tác NOMA-UAV” trình bày cơng trình nghiên cứu tơi hướng dẫn TS Vũ Tuấn Lâm TS Lê Thị Anh Tôi xin cam đoan thông tin liệu đề án trung thực thu thập cách đáng tin cậy Tôi cam đoan khơng có vi phạm quy định đạo đức nghiên cứu khoa học trình thực đề án Các tài liệu tham khảo trích dẫn nguồn gốc sử dụng cách hợp lý Tôi hiểu rõ phát sai sót, vi phạm gian lận đề án mình, tơi chịu trách nhiệm trước pháp luật bị xem xét lại cấp đạt Tôi viết cam đoan tơi hồn tồn chịu trách nhiệm tính xác trung thực cơng trình nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giả Nguyễn Xuân Diệu ii MỤC LỤ LỜI CAM ĐOAN .i MỤC LỤC ii THUẬT NGỮ VIẾT TẮT iv DANH SÁCH BẢNG .v DANH SÁCH HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHUYỂN TIẾP HỢP TÁC NOMAUAV 1.1 Công nghệ NOMA 1.2 Hệ thống chuyển tiếp hợp tác NOMA-UAV 1.2.1 Mơ hình truyền thơng hỡ trợ bởi UAV 1.2.2 Mạng truyền thông NOMA-UAV .10 1.3 Bảo mật lớp vật lý PLS 11 1.3.1 Dung lượng bảo mật kênh truyền 11 1.3.2 Các kỹ thuật gây nhiễu 15 1.4 Kết luận chương 20 CHƯƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG CHUYỂN TIẾP HỢP TÁC NOMA-UAV 22 2.1 Mơ hình hệ thống chuyển tiếp hợp tác NOMA-UAV 22 2.2 Các pha truyền dẫn tín hiệu .23 2.2.1 Pha mô hình truyền dẫn .23 2.2.2 Pha mơ hình truyền dẫn .24 2.3 Bài toán tối ưu dung lượng bảo mật sử dụng thuật toán di truyền 26 2.3.1 Phân tích dung lượng bảo mật hệ thống 26 2.3.2 Thuật toán GA 30 2.4 Kết luận chương 34 CHƯƠNG MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ DUNG LƯỢNG .35 3.1 Giới thiệu phương pháp mô .35 3.1.1 Ưu điểm phương pháp mô 35 3.1.2 Nhược điểm phương pháp mô 36 iii 3.2 Kịch mô phỏng, tham số mô 37 3.2.1 Các điều kiện 37 3.2.2 Giả định 39 3.2.3 Q trình thực mơ 39 3.2.3.1 Khởi tạo tham số mô phỏng: 39 3.2.3.2 Xây dựng mơ hình tốn học: 40 3.2.3.3 Áp dụng thuật toán tối ưu hóa GA: 42 3.2.3.4 Đánh giá phân tích kết 43 3.3 Kết mô thảo luận .44 3.3.1 Tính hội tụ thuật tốn 44 3.3.2 Đánh giá dung lượng bảo mật theo giá trị PAN 46 3.3.3 Đánh giá dung lượng bảo mật theo khoảng cách BS với UAV 47 3.3.4 Đánh giá dung lượng bảo mật theo độ cao UAV 49 3.4 Kết luận chương 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .52 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .54 iv THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng việt AF Amplify and Forward AN Additive Noise Tín hiệu nhiễu thêm vào AP Associated Press Điểm truy cập không AWGN Additive White Gaussian Noise BTS Base Transceiver Station Trạm thu phát sở CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia mã CSI Channel State Information Thông tin trạng thái kênh FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia tần số IoT Internet of Things Internet Vạn vật LOS Line of Sight Đường truyền trực tiếp NLOS Non-Line of Sight Đường truyền không trực tiếp NOMA Non-Orthogonal Multiple Access Đa truy cập phi trực giao OMA Orthogonal Multiple Access Đa truy cập trực giao SC Secrecy Capacity Dung lượng bảo mật hệ thống SIC Successive Interference Cancellation Hủy nhiễu liên tiếp SINR Signal to Interference plus Noise Ratio Tỷ lệ tín hiệu nhiễu cộng nhiễu SISO Single Input Single Output Đầu đơn đầu vào đơn TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia thời gian UAV Unmanned Aerial Vehicle Phương tiện bay không người lái UAV-BS Unmanned Aerial Vehicle Base Station Trạm sở phương tiện không người lái UAV-relay Unmanned Aerial Vehicle Relay Khuếch đại chuyển tiếp Nhiễu trắng Gaussian Tiếp sức máy bay không v người lái 3GPP 3rd Generation Partnership Project DANH SÁCH BẢN Dự án hợp tác hệ thứ ba vi Bảng 3.1 Bảng giá trị tham số mô 38