I. MỞ ĐẦU
Trong chương mở đầu, luận văn trình bày cơ sở hình thành vấn đề nghiên cứu. Đầu tiên, tác giả đề cập đến những yêu cầu trong mạng vô tuyến thế hệ tiếp theo, diễn biến tăng trưởng của lưu lượng dữ liệu di động hiện nay, những tiềm năng của thế hệ truyền thông vô tuyến thứ 6, mức tiêu thụ năng lượng của ngành viễn thông; giới thiệu sơ lược về NOMA, IRS và vấn đề bảo mật lớp vật lý PLS, từ đó hình thành nên động lực nghiên cứu cho luận văn. Tiếp theo đó, những mục tiêu cụ thể của luận văn được xác định cùng với đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Sau đó, luận văn sẽ trình bày phương pháp nghiên cứu, những đóng góp và bố cục của luận văn. Cuối cùng, tác giả sẽ giới thiệu về những bài báo đã được hoàn thành trong luận văn.
1.1 Đặt vấn đề nghiên cứu
Trong phần này, luận văn trình bày tổng quan về tình hình phát triển của kỹ thuật thông tin và truyền thông (ICT), xu hướng tăng trưởng của lưu lượng dữ liệu di động, những tiềm năng của thế hệ mạng truyền thông vô tuyến 6G, tình hình tiêu thụ năng lượng trong ngành viễn thông. Những yếu tố này chính là mục đích, động cơ và ý nghĩa cấp thiết để thực hiện luận văn này.
1.2 Xu hướng tăng trưởng của lưu lượng dữ liệu di động
Trong xu thế phát triển nhanh chóng và toàn cầu hoá của hệ thống kỹ thuật thông tin và truyền thông, các thống kê và dự báo về tốc độ cũng như xu hướng phát triển của hệ thống thông tin vô tuyến được công ty Cisco chỉ ra rằng kết nối vô tuyến sẽ tăng cả về số lượng, chất lượng và độ thông minh của mạng kết nối trong giai đoạn 2020 – 2030. Cụ thể, trong thập kỷ qua, chứng kiến sự tăng trưởng không ngừng của lưu lượng dữ liệu di động trên toàn cầu, dự kiến sẽ tăng gấp 23 lần vào năm 2021 về khối lượng dữ liệu so với toàn bộ lưu lượng truy cập Internet toàn cầu vào năm 2005. Dự báo của Liên hiệp Viễn thông Quốc tế (ITU) dự đoán rằng xu hướng tăng trưởng theo cấp số nhân sẽ tiếp tục với tốc độ hàng năm khoảng 55%.
II. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VÀ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về các khái niệm và lý thuyết liên quan đến hệ thống thông tin vô tuyến, bao gồm kênh truyền vô tuyến, kỹ thuật phần tử phản xạ thông minh - IRS, kỹ thuật đa truy cập phi trực giao - NOMA, và bảo mật lớp vật lý - PLS. Những kiến thức này là nền tảng để hiểu rõ hơn về mô hình và phương pháp phân tích hiệu năng hệ thống thông tin. Việc nắm vững các khái niệm này không chỉ giúp xác định đúng vấn đề nghiên cứu mà còn là cơ sở để phát triển các giải pháp tối ưu cho các hệ thống truyền thông hiện đại.
2.1 Một số khái niệm và tổng quan về các kỹ thuật trong hệ thống thông tin vô tuyến
Chương này giới thiệu về các khái niệm cơ bản như kênh truyền vô tuyến, kỹ thuật IRS, NOMA, và PLS. Những kỹ thuật này đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất và bảo mật cho các hệ thống thông tin vô tuyến. Đặc biệt, kỹ thuật IRS đã cho thấy khả năng cải thiện hiệu suất phổ và năng lượng trong các hệ thống truyền thông. Việc ứng dụng các kỹ thuật này sẽ giúp nâng cao hiệu quả và khả năng bảo mật cho các hệ thống truyền thông vô tuyến trong tương lai.
III. PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN
Chương này phân tích hiệu năng của hai hệ thống cụ thể: 1) Hệ thống kết hợp mạng CR vào mô hình bảo mật hệ thống NOMA được hỗ trợ bởi IRS. 2) Hệ thống mô hình bảo mật cho hệ thống IRS có các đường trực tiếp. Các mô hình toán học, phương pháp đề xuất và kết quả mô phỏng được cung cấp để kiểm chứng tính hiệu quả của các thiết kế trong luận văn. Thông qua các kết quả mô phỏng, IRS đã cho thấy hiệu quả trong việc cải thiện hiệu năng của hệ thống, điều này khẳng định tiềm năng của IRS trong việc nâng cao hiệu năng hệ thống.
3.1 Phân tích xác suất dừng bảo mật
Phân tích xác suất dừng bảo mật (SOP) là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đánh giá hiệu năng của hệ thống thông tin. Chương này sẽ phân tích SOP cho từng người dùng trong hệ thống NOMA được hỗ trợ bởi IRS. Kết quả cho thấy rằng việc tối ưu hóa các tham số trong hệ thống có thể dẫn đến cải thiện đáng kể về khả năng bảo mật, từ đó nâng cao hiệu suất tổng thể của hệ thống.
