Đang tải... (xem toàn văn)
Trường đại học Duy Tân không liên quan đến những viphạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện nếu có.Đà Nẵng, ngày……, tháng…..., năm 2023Người cam đoan Trang 6 DA
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ NGUYỄN ANH QUỐC HUY KHẢO SÁT HIỆU NĂNG BẢO MẬT MẠNG ĐIỆN TOÁN BIÊN DI ĐỘNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT NOMA VÀ UAV ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG ĐÀ NẴNG: NĂM 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DUY TÂN KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: KHẢO SÁT HIỆU NĂNG BẢO MẬT MẠNG ĐIỆN TOÁN BIÊN DI ĐỘNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT NOMA VÀ UAV CHUYÊN NGÀNH: ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG GVHD : PGS.TS Hà Đắc Bình SVTH : Nguyễn Anh Quốc Huy LỚP : K24EVT MSSV : 24211603537 NIÊN KHÓA: 2018-2023 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy Hà Đắc Bình đã giúp tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án Trong quá trình thực hiện đồ án, được sự giúp đỡ tận tình của thầy Hà Đắc Bình tôi đã tiếp thu được nhiều kiến thức quý báu giúp tôi rất nhiều trong quá trình học tập và làm việc trong tương lai Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, và tập thể các bạn bè cùng học chuyên ngành Điện tử - Viễn thông, Đại học Duy Tân đã luôn ủng hộ, động viên tôi trong quá trình thực hiện đồ án này Trong quá trình thực hiện đồ án do tôi chưa có nhiều kinh nghiệm nên không tránh khỏi sai sót Mong nhận được sự góp ý của các thầy (cô) để hoàn thiện hơn Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các quý thầy (cô) trong quá trình thực hiện để tôi hoàn thành tốt đồ án này Sinh viên thực hiện Nguyễn Anh Quốc Huy NHẬN XÉT GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Đà Nẵng, ngày……, tháng……, năm 2023 Giảng viên hướng dẫn PGS.TS Hà Đắc Bình LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án này tổng quát lại kết quả quá trình nghiên cứu của tôi Các số liệu, hình ảnh, thông tin trong đồ án đều trung thực, do tôi tìm hiểu, tham khảo từ nhiều nguồn tư liệu Đồ án này không sao chép các đồ án đã có từ trước Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung đề tài của mình Trường đại học Duy Tân không liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có) Đà Nẵng, ngày……, tháng… , năm 2023 Người cam đoan Nguyễn Anh Quốc Huy MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 1 DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ HÌNH VẼ 3 PHẦN MỞ ĐẦU 4 Tính cấp thiết của đề tài .4 Mục tiêu, đối tượng, phạm vi đề tài 5 Nội dung và kế hoạch thực hiện 6 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI .8 1.1 Giới thiệu về kết nối vạn vật (IoT) 8 1.1.1 Khái niệm về IoT 8 1.1.2 Tầm nhìn của IoT .9 1.2 Giới thiệu về mạng điện toán biên di động (MEC) 9 1.3 Giới thiệu về kỹ thuật đa truy cập phi trực giao (NOMA) 11 1.3.1 Khái niệm về NOMA 11 1.3.2 Tìm hiểu về SIC 13 1.4 Giới thiệu về máy bay không người lái (UAV) .15 1.5 Tìm hiểu về kênh truyền không dây 16 1.5.1 Khái niệm kênh truyền không dây 16 1.5.2 Biến ngẫu nhiên 17 1.5.3 Các hàm của biến ngẫu nhiên 18 1.5.4 Một số mô hình kênh truyền 19 CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH VÀ PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG HỆ THỐNG NOMA 21 2.1 Mô hình hệ thống .21 2.2.1 Đề xuất mô hình 21 2.2.2 Giao thức truyền thông của hệ thống .23 2.2.3 Thời gian giảm tải và khả năng bảo mật của hệ thống 25 2.2 Phân tích hiệu năng hệ thống 25 2.3.1 Xác xuất tính toán thành công đảm bảo bảo mật 25 2.3.2 Giới hạn trên của hệ thống 27 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN .29 3.1 Mô tả công cụ mô phỏng 29 3.2 Phương pháp mô phỏng Monte Carlo 29 3.2.1 Các cơ sở phương pháp của Monte Carlo 30 3.2.2 Thành phần của phương pháp Monte Carlo 31 3.3 Thử nghiệm và thảo luận 31 3.3.1 Khảo sát SSCP theo SNR trung bình của kênh truyền hợp phát và ba giá trị lỗi ước tính kênh truyền 33 3.3.2 Khảo sát SSCP theo chiều cao của UAV và ba giá trị SNR trung bình của kênh truyền không hợp pháp 34 3.3.3 Khảo sát SSCP theo hệ số phân bổ công suất và ba giá trị SNR trung bình của kênh truyền hợp pháp 35 3.3.4 Khảo sát SSCP theo SNR trung bình của kênh truyền hợp pháp và ba giá trị SNR trung bình của kênh truyền không hợp pháp 36 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 37 CÁC CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 PHỤ LỤC .43 Phụ lục A 43 Phụ lục B 47 1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tên tiếng Anh Tên tiếng Việt AP AWGN Access point Điểm truy cập BS CC Additive white Gaussian noise Nhiễu trắng Gauss cộng tính CDF LoS Base station Trạm gốc MEC Cloud computing Điện toán đám mây NLoS Cumulative distribution function Hàm phân phối tích lũy NOMA Line of Sight Liên kết tầm nhìn thẳng PDF Mobile edge computing Điện toán biên di động SNR Liên kết không theo tầm Non-Line of Sight nhìn thẳng SINR Đa truy cập phi trực giao Non-orthogonal multiple access Hàm mật độ xác suất SIC Probability Density Function Tỉ số công suất tín hiệu trên công suất nhiễu SSCP Signal-to-Noise Ratio Tỉ số công suất tín hiệu trên can nhiễu UAV Signal to Interference plus Noise Ratio Khử nhiễu liên nhiễu Successive Interference Cancellation Xác suất tính toán thành công Secrecy successful computation đảm bảo bảo mật probability Phương tiện bay không người lái Unmaned aerial vehicle Kí hiệu Ý nghĩa Số chu kì CPU cần thiết của thiết bị v để xử lý 1bit dữ liệu đầu vào gXY Tần số sóng mang hXY Tần số hoạt động của MEC Độ lợi kênh truyền của đường truyền từ X đến Y Hệ số kênh truyền của đường truyền từ X đến Y 2 Xác suất tính toán thành công đảm bảo bảo mật Mức công suất trung bình của kênh truyền từ X đến Y ρ Hệ số phân bổ công suất βI Hệ số phân chia tác vụ thiết bị I Độ dài chuỗi tác vụ PI Công suất phát của thiết bị I T Thời gian trễ cho phép tối đa của hệ thống 3 DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ HÌNH VẼ Hình 1 1: Các lĩnh vực IoT tiếp cận đến 8 Hình 1 2: Mô hình các lớp chức năng trong điện toán đám mây 10 Hình 1 3: Nhược điểm của điện toán đám mây trong ứng dụng IoT .11 Hình 1 4: Mô phỏng NOMA tại đường lên 14 Hình 1 5: Mô phỏng NOMA tại đường xuống .15 Hình 1 6: Ứng dụng máy bay không người lái trong vận chuyển 16 Hình 1 7: Hàm CDF - PDF của phân bố Rayleigh .19 Hình 1 8: Hàm CDF – PDF của phân bố Nakagami-m 20 Hình 2 1: Mô hình hệ thống 21 Hình 2 2: Biểu đồ thời gian cho giao thức đề xuất 23 Hình 3 1: Giao diện phần mềm Matlab 29 Hình 3 2: SSCP theo SNR trung bình của kênh truyền hợp phát và ba giá trị lỗi ước tính kênh khác nhau 33 Hình 3 3: SSCP theo chiều cao của UAV và ba giá trị SNR trung bình của kênh truyền không hợp pháp khác nhau .34 Hình 3 4: SSCP theo hệ số phân bổ công suất và ba giá trị SNR trung bình của kênh truyền hợp pháp khác nhau .35 Hình 3 5: SSCP theo SNR trung bình của kênh truyền hợp pháp và ba giá trị SNR trung bình của kênh truyền không hợp pháp khác nhau 36