Bảo mật lớp vật lý mạng đa chặng

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ MẠNG CHUYỂN TIẾP ĐA CHẶNG.
1.1 GIỚI THIỆU CHƯON
̛ G:
Thành phần quan trọng trong mạng đa chặng là nút chuyển tiếp (Relay). Để có cái nhìn
tổng quát về về kỹ thuật chuyển tiếp, tạo tiền đề cho việc phân tích hoạt động của nút
chuyển tiếp trong mạng đa chặng. Trong chương này sẽ giới thiệu khái niệm cơ bản về nút
chuyển tiếp, những phương pháp chuyển tiếp thường được sử dụng trong mạng truyền
thông đa chặng. Ngoài ra, trong chưon̛ g cũng sẽ phân tích một số loại chuyển tiếp và giới
thiệu hai loại mô hình truyền thông hai chặng và đa chặng.
1.2 GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT CHUYỂN TIẾP
Với mạng truyền thông, việc tăng cường dung lượng, mở rộng phạm vi phủ sóng và giảm
chi phí vận hành là mục tiêu của các nhà quản lý mạng viễn thông. Một số kỹ thuật để
nâng cao dung lượng và mở rộng phạm vi phủ sóng đã được giới thiệu như giải pháp đa
anten, truyền dẫn đa điểm phối hợp. Kỹ thuật chuyển tiếp được giới thiệu là một công
nghệ tiên tiến đáp ứng và thỏa mãn được những yêu cầu này.

Hình Minh họa kỹ thuật chuyển tiếp
1.2 CÁC LOẠI CHUYỂN TIẾP
Có hai loại chuyển tiếp được định nghĩa trong tiêu chuẩn 3GPP LTE-Advanced là chuyển
tiếp loại 1 (Type-I) và loại 2 (Type-II). Trong WiMAX, hai loại này được gọi tưon̛ g ứng là


chuyển tiếp không trong suốt (Non Transparent Mode) và chuyển tiếp trong suốt
(Transparent Mode).

Chuyển tiếp loại I và loại II
1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN TIẾP TÍN HIỆU
1.3.1 Khuếch đại và chuyển tiếp AF (Amplify and Forward) – Non regenerative Relay :

Phương pháp chuyển tiếp Amplify and Forward

Kỹ thuật này được sử dụng trong trường hợp thời gian tính toán hoặc công suất vốn có
của trạm chuyển tiếp bị giới hạn, hay có thời gian trì hoãn. Trạm chuyển tiếp nhận được
tín hiệu đã bị suy hao và cần phải khuếch đại lên trước khi truyền tiếp.
1.3.2 Giải mã và truyền DF (Decode and Forward)- Regenerative Relay

Phương pháp chuyển tiếp Decode and Forward
Phương pháp này dùng trong việc truyền tín hiệu số. Tín hiệu nhận được đầu tiên được
giải mã và sau đó mã hóa, vì vậy nhiễu không được khuếch đại trong tín hiệu nhận được.
(có tái tạo lại tín hiệu: transparent mode)
1.3.3 Giải mã, khuếch đại và truyền (Decode, Amplify and Forward)
Đầu tiên, nút chuyển tiếp sẽ giải mã tín hiệu nhận được từ node nguồn sau đó mã hóa lại
rồi mới thực hiện khuếch đại và truyền đến đích. Phương pháp này đơn giản và độ trễ xử
lý thấp, nhưng không thể tránh được lỗi lan truyền. Mặt khác tín hiệu được ước tính và
truyền tới đích.


Phƣơng pháp Decode, Amplify and Forward
1.4 CÁC

KỸTHU ẠT
̂ CHUYỂN TIẾP

1.4.1 Chuyển tiếp mọt̂ chiều (one way relay)
One-way relay là mô hình thông tin đa chặng được đề xuất đầu tiên. Trong đó relay giữ nhiệm vụ
chính là khuếch đại tín hiệu và chuyển tiếp tín hiệu. Relay nhận tín hiệu từ trạm gốc, khuếch đại
tín hiệu rồi chuyển tiếp đến thuê bao hoặc nhận tín hiệu từ thuê bao, khuếch đại và chuyển tiếp
nên One-way relay chỉ yêu cầu xử lý trong lớp vật lý.

Mô hình One-way relay

Đây là mô hình đơn giản gồm một trạm phát giao tiếp với một thuê bao di động sử dụng
one-way relay. Để trao đổi thông tin giữa trạm gốc và thuê bao, một khe tần số được cấp phát.
Giả sử khe thời gian đầu tiên, thông tin được truyền từ trạm gốc đến relay (TS1). Relay nhận


thông tin, khuếch đại và chuyển tiếp đến thuê bao trong khe thời gian thứ 2 (TS2). Trong khe
thời gian thứ 3, thuê bao gửi thông tin đến relay (TS3). Relay thu nhận thông tin, khuếch đại và
chuyển tiếp đến trạm gốc trong khe thời gian thứ 4 (TS4). Như vậy để giao tiếp giữa trạm gốc
với thuê bao sử dụng một relay, ta phải tốn 1 khe tần số và 4 khe thời gian tổng cộng.
Ngoài ra thông tin đến và đi từ một relay chỉ tới một đích duy nhất tại một thời điểm, do
đó nó được gọi là one-way relay.
1.4.2 Chuyển

tiếp hai chiều (two way relay)

Mô hình one-way relay có những ưu điểm nhất định như đơn giản, kích thước nhỏ, giá thành
thấp hơn so với tram BTS, đồng thời có thể sử dụng chính điện thoại di động làm một one-way
relay trong khi chất lường đường truyền được đảm bảo. Tuy nhiên, hệ thống one-way relay có
những nhược điểm không thể tránh khỏi. Đó là hiệu quả sử dụng khe thời gian thấp. Chính vì
thế thế hệ relay thứ hai two-way relay được đề xuất để khắc phục nhược điểm này.

Mô hình hệ thống two-way relay
Khác với one-way relay, trong two-way relay thông tin đến relay từ trạm gốc và thuê bao tại
cùng một thời điểm và thông tin được chuyển tiếp từ relay đến trạm gốc và thuê bao cũng cùng
một thời điểm, do đó nó có tên là two-way relay. Mô hình hệ thống two-way relay được biểu
diễn như hình trên.
Ta xét mô hình hệ thống thông tin giữa trạm gốc với một thuê bao di động, sử dụng một relay
như hình (3.1). Trạm gốc, relay và thuê bao di động được xem như các nodes. Nhiệm vụ chính
của relay trong hệ thống two-way relay tương tự như trong hệ thống one-way relay đó là tiếp
nhận, trộn các bản tin nó nhận từ trạm gốc và các thuê bao trong khe thời gian thứ nhất, xử lý

rồi gửi lại đồng thời cho trạm gốc và thuê bao trong khe thời gian thứ hai. Cách thức thực hiện
này của relay được gọi là Network coding.


Tương tự trong hệ thống one-way relay, dựa trên quá trình xử lý tại relay, có 2 giao thức
được đưa ra: Khuếch đại và chuyển tiếp (AF), giải mã và chuyển tiếp (DF).
1.5 PHUO
̛ ̛N G

PHÁP LỰA CHỌN NÚT CHUYỂN TIẾP

1.5.1 Phuo
̛ ̛n g

pháp b ăt́ c ạp̆ tạp̂ trung

1.5.2 Phuo
̛ ̛n g

pháp b ăt́ c ạp̆ phân phối

•



CHƯƠNG 2: KHÁI NIỆM BẢO MẬT VÀ BẢO MẬT LỚP VẬT LÝ
2.1 Khái niệm bảo mật :
2.2 Bảo mật lớp vật lý :

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG BẢO MẬT CỦA MÔ HÌNH CHUYỂN
TIẾP ĐA CHẶNG


CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ.