Chương này đã trình bày kết quả nghiên cứu, phân tích chi tiết và các biến đổi phù hợp đối với hai bài toán truyền tin mật cụ thể là DF1E và DFME, từ đó NCS đề xuất 02 phương pháp giải sử dụng Quy hoạch DC và giải thuật DCA, cụ thể các kết quả chính trong chương này bao gồm:
- Nghiên cứu và đề xuất giải thuật DCA-DF1E vào giải bài toán bảo mật tầng vật lý cho mạng truyền tin vô tuyến sử dụng kỹ thuật Giải mã - Chuyển tiếp có sự xuất hiện một trạm nghe lén trong hệ thống.
- Nghiên cứu và đề xuất giải thuật DCA-DFME vào giải bài toán bảo mật tầng vật lý cho mạng truyền tin vô tuyến sử dụng kỹ thuật Giải mã - Chuyển tiếp với trường hợp có nhiều trạm nghe lén trong hệ thống.
Mô hình thực nghiệm được xây dựng dựa trên cơ sở của lý thuyết thông tin và đang được sử dụng rộng rãi [28], [57]. Kết quả thực nghiệm đã chứng tỏ tính ưu việt của 02 thuật toán đề xuất so với các thuật toán đã được công bố trước đó trong một số mô hình thử nghiệm với các tham số hệ thống khác nhau. Việc tìm ra một phân tách DC phù hợp để cho kết quả thực nghiệm tốt và phát huy được ưu điểm của Quy hoạch DC và giải thuật DCA trong giải quyết các bài toán quy hoạch không lồi là rất có ý nghĩa khoa học.
Các kết quả nghiên cứu này đã được công bố tại các hội nghị khoa học quốc tế và được đăng trên kỷ yếu hội nghị được xuất bản bởi Springer và được liệt kê trong danh sách ISI Proceding và SCOPUS.
CHƯƠNG 3: NÂNG CAO HIỆU QUẢ TRUYỀN TIN MẬT TẦNG VẬT LÝ CHO MẠNG CHUYỂN TIẾP VÔ TUYẾN SỬ DỤNG KỸ THUẬT AF.
3.1 Giới thiệu
Trong chương này, Luận án đi sâu nghiên cứu hai bài toán bảo mật được nghiên cứu phổ biến trong thời gian gần đây đối với mạng chuyển tiếp vô tuyến sử dụng kỹ thuật AF và đề xuất thuật toán giải mới cho hai bài toán này. Hai kết quả khoa học của chương này đã được công bố trên Tạp chí Khoa học – Kỹ thuật của Học viện Kỹ thuật quân sự [T.2] và báo cáo tại hội nghị quốc tế ICCSAMA 2017 [T.5].
Mô hình truyền tin mật hoạt động theo kỹ thuật AF đã được nghiên cứu rộng rãi trên thế giới. Một số kết quả điển hình của mô hình AF được trình bày trong [12], [53], [26], [29], [12]. Mô hình này cũng thường được nghiên cứu với hai trường hợp là hệ thống có một trạm nghe lén và hệ thống có nhiều trạm nghe lén.
Tuỳ theo mô hình truyền tin có một trạm nghe lén, hay nhiều trạm nghe lén mà theo lý thuyết thông tin thì bài toán bảo mật sẽ dẫn đến các dạng bài toán tối ưu khác nhau. Với mô hình có nhiều trạm nghe lén, thường dẫn đến những bài toán quy hoạch có hàm mục tiêu và ràng buộc phức tạp hơn, khó giải hơn so với bài toán quy hoạch của mô hình có một trạm nghe lén.
3.2 Hệ thống có một trạm nghe lén
Bài toán tối đa hóa giá trị tốc độ mật RS của hệ thống truyền tin vô tuyến
AF1E có sự xuất hiện của một trạm nghe lén hoạt động theo kỹ thuật AF với ràng buộc về tổng công suất truyền của tất cả các trạm chuyển tiếp và/hoặc ràng buộc công suất truyền tối đa tại mỗi trạm chuyển tiếp riêng rẽ như sau (theo phần
1.3.2.1):
max log(w Aw +w Gw + 1)(w Hw +1)
w
s.t. w†w PR
( wm2 pm , m = 1, , M ).
Đây là một bài toán tối ưu khó và chưa có cách giải tìm nghiệm tối ưu toàn cục cho biến w. Việc nghiên cứu tìm cách giải tốt cho bài toán này là cần thiết và đang là thách thức cho các nhà nghiên cứu.