Hiệu năng và độ tin cậy, bảo mật mạng chuyển tiếp song công một chiều sử dụng nhiễu nhân tạo

Các tác giả

Email tác giả liên hệ:

bao75phuongdong@gmail.com

DOI:

https://doi.org/10.54644/jte.2026.2004

Từ khóa:

Xác suất dừng, Xác suất chặn, Xác suất dừng bảo mật, Nhiễu nhân tạo, Song công một chiều

Tóm tắt

Tác giả sử dụng phương pháp gây nhiễu nhân tạo (AN) nhằm cải thiện các vấn đề bảo mật lớp vật lý (PLS) trong mạng song công một chiều (OWFD). Cụ thể, xem xét mạng OWFD có áp dụng AN và sử dụng các kênh truyền suy hao Rayleigh fading. Hệ thống bao gồm năm nút: nút nguồn, nút đích, nút chuyển tiếp, nút nghe lén và nút gây nhiễu. Để đánh giá hiệu suất bảo mật, tác giả tiến hành phân tích và đánh giá các thông số như: xác suất dừng bảo mật (SOP), thông lượng bảo mật (STP), sự đánh đổi giữa xác suất dừng (OP) và xác suất chặn (IP). Bài báo đã xây dựng các công thức dạng đóng. Kết quả phân tích toán học được kiểm chứng bằng phương pháp mô phỏng Monte-Carlo trên phần mềm MATLAB, thể hiện bằng bốn đồ thị: ảnh hưởng vị trí của nút gây nhiễu nhân tạo lên SOP khi thay đổi giá trị công suất phát tại nút nguồn, vị trí nút nghe lén, giá trị hệ số suy hao đường truyền lên OP, IP và SOP của hệ thống. Đồng thời, cũng đưa ra đồ thị so sánh SOP giữa mô hình đề xuất và tham chiếu. Tất cả các đồ thị đều cho thấy hiệu suất bảo mật được cải thiện đáng kể so với các nghiên cứu trước đây. Mô hình đề xuất chứng minh tính khả thi của việc triển khai các vấn đề PLS trong mạng OWFD.

Tải xuống: 0

Dữ liệu tải xuống chưa có sẵn.

Tiểu sử Tác giả

Hồ Quốc Bảo, Trường Đại học Văn Hiến, Việt Nam

Quoc Bao Ho received his Master’s degree in Telecommunication Engineering in 2016 from the University of Transport and Communications, Hanoi, Vietnam, and a Master’s degree in Environmental Resource Management in 2018 from Ho Chi Minh City University of Technology, Vietnam. Through learning and research, I have authored several national papers and contributed as a co-author to some international publications. From 2015 to 2022, I was a lecturer at Thu Duc College of Technology, Ho Chi Minh City, Vietnam. Since 2023, I have been a lecturer at Van Hien University. Currently, my research focuses on evaluating and analyzing problems in full-duplex wireless communication systems, such as physical layer security, outage probability, intercept probability, secrecy outage probability, and artificial noise generation. Phone: +84 988 765 049. Address: 418/17/4 Lê Văn Thọ Street, An Hội Đông Ward, Ho Chi Minh City.

Email: baohq@vhu.edu.vn. ORCID:  https://orcid.org/0009-0003-2063-4844

Tài liệu tham khảo

C. Chen, S. J. Baek, R. Yin, S. Yang, X. Yu, and C. Li, “Practical and efficient coded transmission for full-duplex relay networks without CSI,” IEEE/ACM Trans. Netw., vol. 32, no. 3, pp. 2721–2735, Jun. 2024, doi: 10.1109/TNET.2024.3366697.

J. T. Lim, T. Kim, and I. Bang, “Impact of outdated CSI on the secure communication in untrusted in-band full-duplex relay networks,” IEEE Access, vol. 10, pp. 19825–19835, 2022, doi: 10.1109/ACCESS.2022.3151792. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3151792

M. H. Khoshafa, T. M. N. Ngatched, M. H. Ahmed, and A. Ibrahim, “Improving physical layer security of cellular networks using full-duplex jamming relay-aided D2D communications,” IEEE Access, vol. 8, pp. 53575–53586, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.2979848. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.2979848

X. Pei, H. Yu, M. Wen, Q. Li, and Z. Ding, “Secure outage analysis for cooperative NOMA systems with antenna selection,” IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 69, no. 4, pp. 4503–4507, Apr. 2020, doi: 10.1109/TVT.2020.2973726. DOI: https://doi.org/10.1109/TVT.2020.2973726

C. Chen, S. J. Baek, R. Yin, S. Yang, X. Yu, and C. Li, “Practical and efficient coded transmission for full-duplex relay networks without CSI,” IEEE/ACM Trans. Netw., vol. 32, no. 3, pp. 2721–2735, Jun. 2024, doi: 10.1109/TNET.2024.3366697. DOI: https://doi.org/10.1109/TNET.2024.3366697

I. Zabir, A. Maksud, G. Chen, B. M. Sadler, and Y. Hua, “Secrecy of multi-antenna transmission with full-duplex user in the presence of randomly located eavesdroppers,” IEEE Trans. Inf. Forensics Security, vol. 16, pp. 2060–2075, 2021, doi: 10.1109/TIFS.2020.3047763. DOI: https://doi.org/10.1109/TIFS.2020.3047763

F. U. Din and F. Labeau, “Artificial noise assisted in-band full-duplex secure channel estimation,” IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 70, no. 7, pp. 6800–6813, Jul. 2021, doi: 10.1109/TVT.2021.3082810. DOI: https://doi.org/10.1109/TVT.2021.3082810

S. Goel and R. Negi, “Secret communication in presence of colluding eavesdroppers,” in Proc. IEEE MILCOM, Atlantic City, NJ, USA, 2005, vol. 3, pp. 1501–1506, doi: 10.1109/MILCOM.2005.1605889. DOI: https://doi.org/10.1109/MILCOM.2005.1605889

S. Goel and R. Negi, “Guaranteeing secrecy using artificial noise,” IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 7, no. 6, pp. 2180–2189, Jun. 2008, doi: 10.1109/TWC.2008.060848. DOI: https://doi.org/10.1109/TWC.2008.060848

X. Zhang, D. Chen, J. Li, and Z. Wang, “Security-reliability tradeoff analysis of untrusted full-duplex relay networks,” Wireless Commun. Mobile Comput., Art. no. 2419430, pp. 1–12, Jul. 2022, doi: 10.1155/2022/2419430. DOI: https://doi.org/10.1155/2022/2419430

Z. Cao et al., “Security-reliability trade-off analysis of AN-aided relay selection for full-duplex relay networks,” IEEE Trans. Veh. Technol., vol. 70, no. 3, pp. 2362–2377, Mar. 2021, doi: 10.1109/TVT.2021.3057830. DOI: https://doi.org/10.1109/TVT.2021.3057830

I. W. G. D. Silva, J. D. V. Sánchez, E. E. B. Olivo, and D. P. Moya Osorio, “Impact of self-energy recycling and cooperative jamming on SWIPT-based FD relay networks with secrecy constraints,” IEEE Access, vol. 10, pp. 24132–24148, 2022, doi: 10.1109/ACCESS.2022.3155498. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2022.3155498

K. Venugopalachary, D. Mishra, and R. Saini, “Exact outage analysis for non-regenerative secure cooperation against double-tap eavesdropping,” Infocommunications J., vol. 14, no. 4, pp. 42–48, Jan. 2022, doi: 10.36244/ICJ.2022.4.6. DOI: https://doi.org/10.36244/ICJ.2022.4.6

J. Sun, X. Chuai, Y. Zeng, and X. Li, “Secrecy analysis and prediction of ambient backscatter NOMA systems with I/Q imbalance,” IEEE Open J. Commun. Soc., vol. 5, pp. 2980–2990, 2024, doi: 10.1109/OJCOMS.2024.3395702. DOI: https://doi.org/10.1109/OJCOMS.2024.3395702

M. Guo et al., “Inspiring physical layer security with RIS: Principles, applications, and challenges,” IEEE Open J. Commun. Soc., vol. 5, pp. 2903–2925, 2024, doi: 10.1109/OJCOMS.2024.3392359. DOI: https://doi.org/10.1109/OJCOMS.2024.3392359

I. S. Gradshteyn and I. M. Ryzhik, Table of Integrals, Series, and Products, 6th ed. San Diego, CA, USA: Academic Press, 2000.

N. A. Tuan, V. N. Q. Bao, “Phân tích xác suất dừng hệ thống vô tuyến nhận thức sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng vô tuyến”, Tạp chí Khoa học công nghệ Thông tin và Truyền thông, no. 3&4, pp. 26-33, 2019. (in Vietnamese).

N. A. Tuan, V. N. Q. Bao, “Performance analysis of energy harvesting full duplex relay system with power beacon,” Tạp chí Khoa học Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 18, no 5.1, pp. 70-74, 2020 (in Vietnamese).

T. A. Ngo, H. M. T. Tran, H. T. Pham, and N. T. Le, “Improving the operation of relay stationsto maintain the connections for handover calls in 4g lte system by channel relaying strategy,” Transport and Communications Science Journal, vol. 73, no. 5, pp. 526–539, 2022 (in Vietnamese).

X. Li et al., “Physical layer security for wireless-powered ambient backscatter cooperative communication networks,” IEEE Trans. Cogn. Commun. Netw., vol. 9, no. 4, pp. 927–939, 2023, doi: 10.1109/TCCN.2023.3270425. DOI: https://doi.org/10.1109/TCCN.2023.3270425

Tải xuống

Đã Xuất bản

2026-02-28

Cách trích dẫn

[1]
Quoc Bao Ho, “Hiệu năng và độ tin cậy, bảo mật mạng chuyển tiếp song công một chiều sử dụng nhiễu nhân tạo”, JTE, vol 21, số p.h 01(V), tr 46–58, tháng 2 2026.

Số

T. 21 S. 01(V) (2026)

Chuyên mục

Bài báo khoa học

Categories

Giấy phép

Bản quyền (c) 2026 Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ Thuật

Giấy phép Creative Commons

Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .

Bản quyền thuộc về JTE.

Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC