Phần này trỡnh bày kết quả thực nghiệm đỏnh giỏ hiệu quả truyền tin mật của hệ thống mạng chuyển tiếp vụ tuyến theo kỹ thuật DF và AF với trường hợp trong hệ thống cú nhiều trạm nghe lộn. Thực nghiệm thay đổi số lượng trạm chuyển tiếp để xỏc định mức độ ảnh hưởng của số lượng trạm chuyển tiếp so với số lượng trạm nghe lộn. Cụ thể cỏc thuật toỏn được thực nghiệm để so sỏnh gồm:
=0.5 =1.0 = 0.1 PR ---*----*--- DCA-AFME SDR-AFME RS (bit s/sym b ol)
- Mạng chuyển tiếp vụ tuyến hoạt động theo kỹ thuật DF, gồm hai thuật toỏn trỡnh bày trong phần 2.3 là: Thuật toỏn SDR-DFME (2.13) và thuật toỏn được đề xuất DCA-DFME (2.18).
- Mạng chuyển tiếp vụ tuyến hoạt động theo kỹ thuật AF, gồm hai thuật toỏn trỡnh bày trong phần 2.3 là: Thuật toỏn SDR-AFME (3.15) và thuật toỏn được đề xuất DCA-AFME (3.18).
Giả thiết thực nghiệm với hệ thống truyền tin một chiều tương tự như thực nghiệm tại cỏc phần trước, cỏc hệ số kờnh truyền được sinh theo phõn bố Gauss và được biết trước. Trong thực tế triển khai, trạm nghe lộn khú được xỏc định trước bởi cỏc trạm chuyển tiếp, tương ứng thỡ hệ số kờnh truyền của trạm nghe lộn là khụng được biết trước (imperfect information channel state). Tuy nhiờn, trờn thực tế cú nhiều mạng vụ tuyến được thiết lập trong một khu vực an toàn về vật lý và khụng thể đặt một trạm thu bất hợp phỏp (vớ dụ trong một khu vực quõn sự), khi này trạm nghe lộn chớnh là một trạm thu hợp phỏp đó được xỏc định trong hệ thống, và việc nghe lộn trong trường hợp này chỉ là sự nghe trộm giữa cỏc thành viờn trong cựng một cơ quan đối với một thụng bỏo cụ thể. Hoặc với một số mạng vụ tuyến hoạt động như một dịch vụ, trong đú cú đũi hỏi cỏc trạm khi tham gia phải đăng ký như dưới dạng cỏc thuờ bao. Khi này, người nghe lộn cũng được hiểu là sự thu lộn giữa cỏc thành viờn trong hệ thống và như vậy thỡ trạng thỏi kờnh truyền của cỏc thành phần trong hệ thống là cơ bản sẽ được biết trước bởi trạm phỏt và cỏc trạm chuyển tiếp.
Hỡnh 3.3: DF so với AF trong mạng vụ tuyến chuyển tiếp cú 5 trạm nghe lộn. Kết quả thực nghiệm như trờn Hỡnh 3.3 và Hỡnh 3.4 cho thấy một kết quả phự hợp với lý thuyết và thực tế của cỏc hệ thống truyền thụng là giỏ trị truyền tin mật Rs luụn tăng theo số lượng trạm chuyển tiếp. Như vậy cú thể thấy, để cú được tốc độ mật cao thỡ phải trả giỏ về số lượng trạm chuyển tiếp. Kết quả cũng cho thấy một đặc điểm quan trọng là, giỏ trị Rs tăng nhanh khi tăng số lượng trạm
chuyển tiếp trong khoảng 03 lần số lượng trạm nghe lộn. Khi số lượng trạm chuyển tiếp tăng hơn 3 lần số trạm nghe lộn thỡ giỏ trị Rs cú tăng nhưng khụng
nhiều.
Kết quả trờn Hỡnh 3.3 và Hỡnh 3.4 thể hiện kỹ thuật chuyển tiếp DF cho hiệu quả truyền tin mật tốt hơn kỹ thuật AF. So sỏnh về thuật toỏn đề xuất với thuật toỏn đó được cụng bố thỡ với kỹ thuật DF, thuật toỏn đề xuất (DCA-DF) cho kết quả tốt hơn thuật toỏn đó được cụng bố (SDR-DF) nhưng khụng nhiều khi số lượng trạm chuyển tiếp lớn, kết quả này chỉ rừ rệt khi số lượng trạm chuyến tiếp nhỏ hơn 03 lần số trạm nghe lộn. Với mạng chuyển tiếp AF thỡ kỹ thuật đề xuất
DCA-AFME cho kết quả tốt hơn rừ ràng với thuật toỏn đó cụng bố SDR-AFME với trong tất cả cỏc trường hợp về số lượng trạm chuyển tiếp.
Hỡnh 3.4: DF so với AF trong mạng vụ tuyến chuyển tiếp cú 7 trạm nghe lộn. Kết quả thực nghiệm về so sỏnh giỏ trị SNR thu được tại trạm thu hợp phỏp D và trạm nghe lộn E trờn BẢNG 3.9 cho thấy sự chờnh lệch là rất rừ ràng. Khi số trạm chuyển tiếp tăng thỡ giỏ trị SNR tại trạm thu D tăng, trong khi đú giỏ trị này tại trạm nghe lộn luụn rất nhỏ nờn việc khụi phục tớn hiệu tại trạm nghe lộn là khụng thể. Kết quả thực nghiệm này cũng đó làm rừ yờu cầu về bảo mật tầng vật lý của Wyner trong phần 1.2. đú là để cú thể truyền tin mật (Rs > 0) thỡ chất lượng kờnh truyền đến trạm thu hợp phỏp phải tốt hơn kờnh đến trạm nghe lộn. Như vậy, với kỹ thuật truyền bỳp súng thụng qua nhiều trạm chuyển tiếp đó đỏp ứng tốt yờu cầu của Wyner. Hay núi cỏch khỏc, với sự phỏt triển của lý thuyết thụng tin và kỹ thuật truyền tin vụ tuyến hiện nay thỡ giải phỏp bảo mật truyền tin tầng vật lý đó trở nờn khả thi và rất đỏng được quan tõm nghiờn cứu ứng dụng trong thực tế.
BẢNG 3.9. GIÁ TRỊ SNR TẠI D VÀ E VỚI TRƯỜNG HỢP P=30mW, 5 TRẠM NGHE LẫN Number of Relays 5 10 15 20 25 30 35 SNR D E D E D E D E D E D E D E DCA_AFME 9.4 0.31 70.4 0.30 172.1 0.31 260.3 0.32 325.4 0.32 451.2 0.33 534.8 0.33 SDR_AFME 3.0 0.43 25.1 0.46 77.5 0.58 105.9 0.51 140.7 0.50 220.2 0.50 252.1 0.53 DCA_DFME 60.4 2.46 165.5 0.03 296.4 0.01 473.7 0.00 589.3 0.00 741.7 0.00 880.7 0.00 SDR_DFME 30.3 37.5 157.9 0.00 292.2 0.00 470.5 0.00 587.0 0.00 740.0 0.00 879.3 0.00
Nội dung thực nghiệm và phõn tớch so sỏnh hiệu suất của hai kỹ thuật chuyển tiếp và đỏnh giỏ khả năng bảo mật thụng qua giỏ trị SNR ở trờn đó được nghiờn cứu sinh trỡnh bày trong bài bỏo đăng trờn tạp chớ Khoa học và Cụng nghệ trong lĩnh vực An toàn thụng tin, ISSN 2615-9570, số 2 năm 2019 [T.3].