KR102075123B1 - Cooperative transmission system for determining secrecy rate preventing avoiding eavesdropping by eve-node - Google Patents

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정해준
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인천대학교 산학협력단
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Abstract

Provided are a cooperative transmission system for determining an encryption rate for avoiding eavesdropping by an eavesdropping node and an operation method thereof. According to the present invention, the cooperative transmission system and the operation method thereof may reduce the likelihood of eavesdropping of an eavesdropping device without a repeater transmitting an intentional jamming signal in a network by determining a transmission encryption rate based on a transmission distance between the cooperative transmission system and a reception node and the number of cooperative nodes to be used for the cooperative transmission, transmitting data and the determined transmission encryption rate to first cooperative nodes, and allowing each of the first cooperative nodes to transmit the data to the reception node according to the determined transmission encryption rate.

Description

도청 노드에 의한 도청을 회피하기 위한 암호화율을 결정하는 협력 전송 시스템 및 이의 동작 방법{COOPERATIVE TRANSMISSION SYSTEM FOR DETERMINING SECRECY RATE PREVENTING AVOIDING EAVESDROPPING BY EVE-NODE}Cooperative transmission system for determining encryption rate to avoid eavesdropping by eavesdropping node and operation method thereof

본 발명은 도청 노드에 의한 도청을 회피하기 위한 암호화율을 결정하는 협력 전송 시스템 및 이의 동작 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a cooperative transmission system for determining an encryption rate for avoiding eavesdropping by an eavesdropping node and a method of operating the same.

고품질의 이동통신서비스에 대한 요구가 증가하고 있어 통신 사업자들은 전파 사각 지역에 기지국을 증설하기 위해 막대한 비용을 투자해야 한다. 투자 비용의 감소를 위해, 통신 사업자들은 중계기 통신(Relay Communication)에 주목하고 있다. 무선 통신의 개방성으로 인하여, 중계기 통신에서는 전송된 신호를 누구든 수신할 수 있다. 따라서, 중계기 통신의 경우 보안에 취약한 것이 일반적이다.As the demand for high quality mobile communication services is increasing, service providers must invest enormous costs to expand base stations in blind spots. To reduce investment costs, operators are looking at relay communication. Due to the openness of wireless communication, in relay communication anyone can receive the transmitted signal. Therefore, in case of repeater communication, it is generally vulnerable to security.

중계기 통신에서의 보안 문제를 원천적으로 해결하기 위해 물리 계층 보안(Physical Layer Security)기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 예를 들어, 복수의 중계기와 도청 장치가 존재하는 중계기 네트워크에서 도청 장치로부터 정보를 안전하게 보호하기 위해 중계기들과 도청 장치 사이의 채널 상황을 고려하여 도청이 불가능한 중계기를 선택하여 정보를 전달하는 방식이 제안되기도 하였다.In order to fundamentally solve security problems in relay communication, research on physical layer security technology has been actively conducted. For example, in a repeater network in which a plurality of repeaters and eavesdropping devices exist, a method for transmitting information by selecting a relay that cannot be eavesdropped in consideration of a channel condition between the repeaters and the eavesdropping device is secured. Some have been proposed.

최근에는 복수 개의 중계기가 존재하는 협력 통신(Cooperative Communication) 네트워크에서 중계기가 의도적인 재밍(Jamming) 신호를 전송하여 도청 장치의 데이터 복호를 방해하는 중계기 선택방식들이 제안된 바 있다.Recently, repeater selection schemes have been proposed in which a repeater transmits an intentional jamming signal in a cooperative communication network in which a plurality of repeaters exist, thereby preventing data decoding of an eavesdropping device.

그러나, 데이터를 전송하는 중계기 외에 재밍 신호를 전송하는 중계기를 동시에 선택하여 신호를 전송하는 기존의 중계기 선택방식들은 도청 장치의 데이터 복호 확률을 감소시키지만, 재밍 신호로 인해 수신자의 데이터 복호 확률 또한 감소시키는 문제점이 있었다.However, the existing repeater selection methods that simultaneously select a repeater that transmits a jamming signal in addition to the repeater that transmits data reduce the data decoding probability of the eavesdropping device, but also reduce the data decoding probability of the receiver due to the jamming signal. There was a problem.

대한민국 공개특허 제10-2018-0059019호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0059019

본 발명에 따른 도청 노드에 의한 도청을 회피하기 위한 암호화율을 결정하는 협력 전송 시스템 및 이의 동작 방법은 협력 전송 시스템과 수신 노드 간의 송신 거리와 협력 전송에 이용할 협력 노드들의 개수에 기초하여 송신 암호화율을 결정한 후 제1 협력 노드들에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율 전송하여 제1 협력 노드들 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드에 전송하도록 함으로써, 네트워크에서 중계기가 의도적인 재밍 신호를 전송하지 않으면서도, 도청 장치의 도청 가능성을 낮추고자 한다.The cooperative transmission system for determining an encryption rate for avoiding eavesdropping by the eavesdropping node according to the present invention and a method of operating the same are based on the transmission distance between the cooperative transmission system and the receiving node and the number of cooperative nodes to be used for the cooperative transmission. After determining the data transmission and the determined encryption rate to the first cooperating nodes to cause each of the first cooperating nodes to transmit the data to the receiving node according to the determined transmission encryption rate, the repeater intentionally jamming in the network Without transmitting a signal, one would like to reduce the likelihood of eavesdropping on the tap.

본 발명의 일실시예에 따른 도청 노드에 의한 도청을 회피하기 위한 암호화율을 결정하는 협력 전송 시스템은 상기 수신 노드에 상기 데이터 전송 요청을 송신한 후 상기 수신 노드로부터 상기 수신 노드의 위치 정보를 수신하는 수신 노드 통신부, 상기 협력 전송 시스템의 위치 정보를 상기 협력 노드들에 전송한 후 상기 위치 정보를 수신한 상기 협력 노드들 중 상기 협력 전송 시스템으로부터 제1 거리 이내에 위치한 제1 협력 노드들이 송신한 상기 제1 협력 노드들 각각의 위치 정보를 수신하는 협력 노드 통신부 및 상기 협력 전송 시스템과 상기 수신 노드 간의 송신 거리와 상기 협력 전송에 이용할 협력 노드들의 개수에 기초하여 송신 암호화율을 결정하는 암호화율 결정부를 포함하고, 상기 협력 노드 통신부는 상기 제1 협력 노드들 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드에 전송하도록 상기 제1 협력 노드들에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율 전송한다.The cooperative transmission system for determining an encryption rate for avoiding eavesdropping by an eavesdropping node according to an embodiment of the present invention receives the location information of the receiving node from the receiving node after transmitting the data transmission request to the receiving node. A reception node communication unit configured to transmit location information of the cooperative transmission system to the cooperative nodes, and then transmitted by first cooperative nodes located within a first distance from the cooperative transmission system among the cooperative nodes receiving the location information; A cooperative node communication unit for receiving location information of each of the first cooperative nodes, and an encryption rate determination unit for determining a transmission encryption rate based on a transmission distance between the cooperative transmission system and the receiving node and the number of cooperative nodes to be used for the cooperative transmission. Wherein the cooperating node communication unit comprises: each of the first cooperating nodes; The data and the determined encryption rate are transmitted to the first cooperating nodes to transmit the data to the receiving node according to the determined transmission encryption rate.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 도청 노드에 의한 도청을 회피하기 위한 암호화율을 결정하는 협력 전송 시스템의 동작 방법은 상기 수신 노드에 상기 데이터 전송 요청을 송신한 후 상기 수신 노드로부터 상기 수신 노드의 위치 정보를 수신하는 단계, 상기 협력 전송 시스템의 위치 정보를 상기 협력 노드들에 전송한 후 상기 위치 정보를 수신한 상기 협력 노드들 중 상기 협력 전송 시스템으로부터 제1 거리 이내에 위치한 제1 협력 노드들이 송신한 상기 제1 협력 노드들 각각의 위치 정보를 수신하는 단계, 상기 협력 전송 시스템과 상기 수신 노드 간의 송신 거리와 상기 협력 전송에 이용할 협력 노드들의 개수에 기초하여 송신 암호화율을 결정하는 단계 및 상기 제1 협력 노드들 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드에 전송하도록 상기 제1 협력 노드들에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율 전송하는 단계를 포함한다.In addition, the operation method of the cooperative transmission system for determining the encryption rate for avoiding eavesdropping by the eavesdropping node according to an embodiment of the present invention after transmitting the data transmission request to the receiving node from the receiving node Receiving first location information of the cooperating nodes after transmitting the location information of the cooperating transmission system to the cooperating nodes, the first cooperating nodes located within a first distance from the cooperating transmission system among the cooperating nodes receiving the location information; Receiving location information of each of the transmitted first cooperating nodes, determining a transmission encryption rate based on a transmission distance between the cooperative transmission system and the receiving node and the number of cooperative nodes to be used for the cooperative transmission; and Each of the first cooperating nodes receiving the data according to the determined transmit encryption rate Transmitting the data and the determined encryption rate to the first cooperating nodes for transmission to a node.

본 발명에 따른 도청 노드에 의한 도청을 회피하기 위한 암호화율을 결정하는 협력 전송 시스템 및 이의 동작 방법은 협력 전송 시스템과 수신 노드 간의 송신 거리와 협력 전송에 이용할 협력 노드들의 개수에 기초하여 송신 암호화율을 결정한 후 제1 협력 노드들에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율 전송하여 제1 협력 노드들 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드에 전송하도록 함으로써, 네트워크에서 중계기가 의도적인 재밍 신호를 전송하지 않으면서도, 도청 장치의 도청 가능성을 낮출 수 있다.The cooperative transmission system for determining an encryption rate for avoiding eavesdropping by the eavesdropping node according to the present invention and a method of operating the same are based on the transmission distance between the cooperative transmission system and the receiving node and the number of cooperative nodes to be used for the cooperative transmission. After determining the data transmission and the determined encryption rate to the first cooperating nodes to cause each of the first cooperating nodes to transmit the data to the receiving node according to the determined transmission encryption rate, the repeater intentionally jamming in the network The eavesdropping possibility of the eavesdropping device can be lowered without transmitting a signal.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 협력 전송 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 협력 전송 시스템, 협력 노드 및 수신 노드 간의 네트워크 관계를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 협력 전송 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a cooperative transmission system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a network relationship between a cooperative transmission system, a cooperative node, and a receiving node.
3 is a flowchart illustrating a method of operating a cooperative transmission system according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This description is not intended to limit the invention to the specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar components, and unless otherwise defined, all terms used in the present specification, including technical or scientific terms, may be used in the art to which the present invention pertains. It has the same meaning as is commonly understood by someone who has it.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 협력 전송 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a configuration of a cooperative transmission system 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 전송 시스템(100)은 저장부(110), 수신 노드 통신부(120), 협력 노드 통신부(130) 및 암호화율 결정부(140)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the cooperative transmission system 100 according to an embodiment of the present invention may include a storage unit 110, a reception node communication unit 120, a cooperative node communication unit 130, and an encryption rate determination unit 140. ) May be included.

먼저, 저장부(110)는 수신 노드(210)에 전송할 데이터를 임시 저장하고 있을 수 있다.First, the storage unit 110 may temporarily store data to be transmitted to the receiving node 210.

수신 노드 통신부(120)는 수신 노드(210)에 상기 데이터 전송 요청을 송신한 후 상기 수신 노드(210)로부터 상기 수신 노드(210)의 위치 정보를 수신할 수 있다. 여기에서, 수신 노드(210)는 기지국일 수 있다.The receiving node communication unit 120 may receive the location information of the receiving node 210 from the receiving node 210 after transmitting the data transmission request to the receiving node 210. Here, the receiving node 210 may be a base station.

협력 노드 통신부(130)는 상기 협력 전송 시스템(100)의 위치 정보를 상기 협력 노드들(201, 203, 205 및 207)에 전송한 후 상기 위치 정보를 수신한 상기 협력 노드들(201, 203, 205 및 207) 중 상기 협력 전송 시스템으로부터 제1 거리(209) 이내에 위치한 제1 협력 노드들(201, 203, 205 및 207)이 송신한 상기 협력 노드들(201, 203, 205 및 207) 각각의 위치 정보를 수신할 수 있다. 여기에서, 제1 거리(209)는 사전 설정된 거리로서, 예컨대, 10미터(m)일 수 있다. 여기에서, 상기 협력 전송 시스템(100) 및 제1 협력 노드들(201, 203, 205 및 207)은 도로 상에서 이동 중인 수신 노드(210)와 통신 가능한 차량일 수 있다.The cooperative node communication unit 130 transmits the location information of the cooperative transmission system 100 to the cooperative nodes 201, 203, 205, and 207, and then receives the location information. Each of the cooperating nodes 201, 203, 205 and 207 transmitted by the first cooperating nodes 201, 203, 205 and 207 located within a first distance 209 from the cooperative transmission system of 205 and 207. Location information can be received. Here, the first distance 209 may be a predetermined distance, for example, 10 meters (m). Here, the cooperative transmission system 100 and the first cooperative nodes 201, 203, 205, and 207 may be vehicles capable of communicating with a receiving node 210 moving on a road.

암호화율 결정부(140)는 상기 협력 전송 시스템(100)과 상기 수신 노드(210) 간의 송신 거리(211)와 상기 협력 전송에 이용할 협력 노드들(201, 203, 205 및 207)의 개수에 기초하여 송신 암호화율을 결정할 수 있다. 여기에서, 암호화율은 도청 노드(220)에 의한 메시지 도청을 회피하기 위한 데이터 전송 속도이다.The encryption rate determination unit 140 is based on the transmission distance 211 between the cooperative transmission system 100 and the receiving node 210 and the number of cooperative nodes 201, 203, 205, and 207 to be used for the cooperative transmission. Transmit encryption rate can be determined. Here, the encryption rate is the data transmission rate for avoiding message eavesdropping by the eavesdropping node 220.

구체적으로, 상기 암호화율 결정부(140)는 상기 제1 협력 노드들(201, 203, 205 및 207) 중 상기 협력 전송 시스템(100)과의 거리가 가까운 순서대로 n개의 제2 협력 노드들을 선택하고, 상기 선택된 제2 협력 노드들의 개수에 기초하여 암호화율을 연산하고, 상기 연산된 암호화율 중 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정할 수 있다. 여기에서, 상기 n은 1 이상 상기 협력 노드들의 개수 이하의 정수이다.In detail, the encryption rate determining unit 140 selects n second cooperative nodes among the first cooperative nodes 201, 203, 205, and 207 in order of close proximity to the cooperative transmission system 100. The encryption rate may be calculated based on the number of the selected second cooperating nodes, and the encryption rate having the largest value among the calculated encryption rates may be determined as the transmission encryption rate. Herein, n is an integer of 1 or more and less than the number of the cooperating nodes.

예를 들어, 협력 노드 1(201), 협력 노드 2(203), 협력 노드 3(205) 및 협력 노드 N(207)의 순서대로 상기 협력 전송 시스템(100)에 가까운 경우, 상기 암호화율 결정부(140)는 n이 1일 때 협력 노드 1(201)을 이용하여 협력 전송을 수행할 때의 암호화율을 연산하고, n이 2일 때 협력 노드 1(201) 및 협력 노드 2(203)를 이용하여 협력 전송을 수행할 때의 암호화율을 연산하며, n이 3일 때 협력 노드 1(201), 협력 노드 2(203) 및 협력 노드 3(205)을 이용하여 협력 전송을 수행할 때의 암호화율을 연산하며, n이 4일 때 협력 노드 1(201), 협력 노드 2(203), 협력 노드 3(205) 및 협력 노드 N(207)을 이용하여 협력 전송을 수행할 때의 암호화율을 연산할 수 있다.For example, the encryption rate determination unit is close to the cooperative transmission system 100 in the order of cooperative node 1 201, cooperative node 2 203, cooperative node 3 205, and cooperative node N 207. 140 calculates an encryption rate when performing cooperative transmission using cooperative node 1 201 when n is 1, and performs cooperative node 1 201 and cooperative node 2 203 when n is 2. FIG. Calculate the encryption rate when performing cooperative transmission using n, and when n is 3, when cooperative transmission is performed using cooperative node 1 201, cooperative node 2 203, and cooperative node 3 205, respectively. The encryption rate is calculated, and when n is 4, the encryption rate when performing cooperative transmission using cooperative node 1 201, cooperative node 2 203, cooperative node 3 205, and cooperative node N 207. Can be calculated.

상기 암호화율 결정부(140)는 하기 수학식 1에 기초하여 n개의 협력 노드들에 따른 암호화율을 연산할 수 있다.The encryption rate determiner 140 may calculate encryption rates for n cooperative nodes based on Equation 1 below.

Figure 112018083737865-pat00001
Figure 112018083737865-pat00001

여기에서, η은 암호화율이고, [x]+는 0과 x 중 큰 값을 출력하는 함수이고, AR은 상기 수신 노드(210)와 상기 협력 전송 시스템(100) 간의 거리(211)이고, R은 상기 협력 전송 시스템(100)과 상기 n개의 협력 노드들(201, 203, 205 및 207) 중 상기 협력 전송 시스템(100)으로부터 가장 멀리 떨어진 협력 노드 간의 거리이고, P는 송신 파워이고, AE는 사전 설정된 도청 노드(220)와 상기 협력 전송 시스템(100) 간의 거리(221)이고, J1(k)는 k에 대한 1차수의 제1종 베셀 함수이고, k는

Figure 112018083737865-pat00002
이고, λ는 송신 파장이고, φ는 상기 수신 노드(210)와 상기 협력 전송 시스템(100)이 이루는 직선과 상기 도청 노드(220)와 상기 협력 전송 시스템(100)이 이루는 직선이 이루는 각도일 수 있다. 한편, 상기 도청 노드(220)의 위치(AE, φ)는 (AR/2, -30°)로 사전 결정될 수 있다.Where η is the encryption rate, [x] + is a function that outputs the larger of 0 and x, AR is the distance 211 between the receiving node 210 and the cooperative transmission system 100, R Is the distance between the cooperative transmission system 100 and the cooperative node farthest from the cooperative transmission system 100 among the n cooperative nodes 201, 203, 205, and 207, P is the transmission power, and A E Is a distance 221 between a preset eavesdropping node 220 and the cooperative transmission system 100, J 1 (k) is a first-order Bessel function of order 1 for k, and k is
Figure 112018083737865-pat00002
Λ is a transmission wavelength, and φ may be an angle formed by a straight line formed by the receiving node 210 and the cooperative transmission system 100 and a straight line formed by the eavesdropping node 220 and the cooperative transmission system 100. have. Meanwhile, the position A E , φ of the tapping node 220 may be predetermined as (AR / 2, −30 °).

한편, 상기 암호화율 결정부(140)는 최적의 제2 협력 노드들의 개수를 보다 빠르게 결정하기 위해 구간을 나누어 암호화율을 연산할 수 있다.On the other hand, the encryption rate determination unit 140 may calculate the encryption rate by dividing the interval in order to determine the optimal number of the second best cooperation nodes faster.

구체적으로, 상기 암호화율 결정부(140)는 상기 n이 a인 경우의 제1 암호화율을 연산하고, 상기 n이 b인 경우의 제2 암호화율을 연산하고, 상기 n이 c 경우의 제3 암호화율을 연산하고, 상기 제1 내지 제3 암호화율들에 기초하여 제1 내지 제4 구간들 중 적어도 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정할 수 있다. 여기에서, 상기 a는 상기 제1 협력 노드들의 개수를 4로 나눈 몫이고, 상기 b는 상기 제1 협력 노드들의 개수를 2로 나눈 몫이며, 상기 c는 상기 a 및 b를 더한 값일 수 있으며, 상기 제1 구간은 상기 n이 1 이상 a 이하인 구간이고, 상기 제2 구간은 상기 n이 a 초과 b 이하인 구간이고, 상기 제3 구간은 상기 n이 b 초과 c 이하인 구간이고, 상기 제4 구간은 상기 n이 c 초과 상기 제1 협력 노드들의 개수 이하인 구간일 수 있다.Specifically, the encryption rate determination unit 140 calculates a first encryption rate when n is a, calculates a second encryption rate when n is b, and a third when n is c. Calculate an encryption rate, select at least one of the first to fourth intervals based on the first to third encryption rates, and determine an encryption rate according to the number of cooperating nodes in the selected at least one interval. After the calculation, the encryption rate having the largest value in the selected at least one section may be determined as the transmission encryption rate. Here, a may be a quotient obtained by dividing the number of the first cooperating nodes by 4, b is a quotient obtained by dividing the number of the first cooperating nodes by 2, and c may be a value obtained by adding a and b, The first section is a section where n is greater than or equal to 1 and less than a, the second section is a section where n is greater than or equal to b and less, the third section is a section where n is greater than b and less than or equal to c, and the fourth section is N may be greater than c and less than or equal to the number of first cooperating nodes.

예를 들어, 상기 암호화율 결정부(140)는 상기 제1 내지 제3 암호화율들 중 상기 제1 암호화율이 가장 큰 경우, 상기 제1 및 제2 구간들 중 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율이 상기 제1 암호화율과 동일하거나 낮으면 상기 제1 및 제2 구간들 중 선택되지 않은 다른 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산함으로써, 상기 적어도 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정할 수 있다.For example, when the first encryption rate is the largest among the first to third encryption rates, the encryption rate determination unit 140 selects one of the first and second intervals, Calculating an encryption rate according to the number of cooperating nodes in at least one selected section, and then, if the encryption rate having the largest value in the selected at least one section is equal to or lower than the first encryption rate, the first and second sections Selecting at least one section and selecting the at least one section, and calculating an encryption rate according to the number of cooperating nodes in the at least one selected section, and selecting the at least one section and the number of cooperating nodes in the selected at least one section. After calculating the encryption rate according to the encryption rate having the largest value in the at least one selected section may be determined as the transmission encryption rate.

또한, 예를 들어, 상기 암호화율 결정부(140)는 상기 제1 내지 제3 암호화율들 중 상기 제2 암호화율이 가장 큰 경우, 상기 제2 및 제3 구간들 중 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율이 상기 제2 암호화율과 동일하거나 낮으면 상기 제2 및 제3 구간들 중 선택되지 않은 다른 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산함으로써, 상기 적어도 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정할 수 있다.Also, for example, the encryption rate determination unit 140 selects one of the second and third intervals when the second encryption rate is the largest among the first to third encryption rates. And calculating an encryption rate according to the number of cooperating nodes in the selected at least one section, and then if the encryption rate having the largest value in the selected at least one section is equal to or lower than the second encryption rate, the second and the second. Selecting the at least one section by selecting another section not selected among three sections and calculating an encryption rate according to the number of cooperating nodes in the selected at least one section, and cooperating node in the selected at least one section After calculating the encryption rate according to the number of pieces, the encryption rate having the largest value in the at least one selected section may be determined as the transmission encryption rate. .

또한, 예를 들어, 상기 암호화율 결정부(140)는 상기 제1 내지 제3 암호화율들 중 상기 제3 암호화율이 가장 큰 경우, 상기 제3 및 제4 구간들 중 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율이 상기 제3 암호화율과 동일하거나 낮으면 상기 제3 및 제4 구간들 중 선택되지 않은 다른 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산함으로써, 상기 적어도 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정할 수 있다.For example, the encryption rate determination unit 140 may select one of the third and fourth intervals when the third encryption rate is the largest among the first to third encryption rates. And calculating an encryption rate according to the number of cooperating nodes in the selected at least one section, and then if the encryption rate having the largest value in the selected at least one section is equal to or lower than the third encryption rate, the third and the third. Selecting the at least one section by selecting another section not selected among 4 sections and calculating an encryption rate according to the number of cooperating nodes in the at least one selected section, and selecting the at least one section and cooperating node in the selected at least one section. After calculating the encryption rate according to the number of pieces, the encryption rate having the largest value in the at least one selected section may be determined as the transmission encryption rate. .

상기 협력 노드 통신부(130)는 상기 제1 협력 노드들(201, 203, 205 및 207) 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드(210)에 전송하도록 상기 제1 협력 노드들(201, 203, 205 및 207)에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율 전송할 수 있다.The cooperating node communication unit 130 allows the first cooperating nodes 201, 203, 205, and 207 to transmit the data to the receiving node 210 according to the determined transmission encryption rate. The data and the determined encryption rate may be transmitted to 201, 203, 205 and 207.

상기 협력 노드 통신부(130)는 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 연산하는데 이용된 i개의 제2 협력 노드들 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드에 전송하도록 상기 i개의 제2 협력 노드들에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율 전송할 수 있다. 여기에서, 상기 i는 1 이상 상기 제1 협력 노드들의 개수 이하의 정수일 수 있다.The cooperating node communication unit 130 each of the i second cooperating nodes used to calculate the encryption rate having the largest value transmits the data to the receiving node according to the determined transmission encryption rate. The data and the determined encryption rate may be transmitted to cooperating nodes. Here, i may be an integer equal to 1 or less than the number of the first cooperating nodes.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 협력 전송 시스템의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of operating a cooperative transmission system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 단계(S310)에서는 상기 수신 노드에 상기 데이터 전송 요청을 송신한 후 상기 수신 노드로부터 상기 수신 노드의 위치 정보를 수신할 수 있다.Referring to FIG. 3, in step S310, after transmitting the data transmission request to the receiving node, location information of the receiving node may be received from the receiving node.

단계(S320)에서는 상기 협력 전송 시스템의 위치 정보를 상기 협력 노드들에 전송한 후 상기 위치 정보를 수신한 상기 협력 노드들 중 상기 협력 전송 시스템으로부터 제1 거리 이내에 위치한 제1 협력 노드들이 송신한 상기 제1 협력 노드들 각각의 위치 정보를 수신할 수 있다.In step S320, after transmitting the location information of the cooperative transmission system to the cooperative nodes, the first cooperative nodes transmitted within the first distance from the cooperative transmission system among the cooperative nodes receiving the location information are transmitted. The location information of each of the first cooperating nodes may be received.

단계(S330)에서는 상기 협력 전송 시스템과 상기 수신 노드 간의 송신 거리와 상기 협력 전송에 이용할 협력 노드들의 개수에 기초하여 송신 암호화율을 결정In step S330, the transmission encryption rate is determined based on the transmission distance between the cooperative transmission system and the receiving node and the number of cooperative nodes to be used for the cooperative transmission.

상기 단계(S330)에서는 상기 제1 협력 노드들 중 상기 협력 전송 시스템과의 거리가 가까운 순서대로 n개의 제2 협력 노드들을 선택하고, 상기 선택된 제2 협력 노드들의 개수에 기초하여 암호화율을 연산하고, 상기 연산된 암호화율 중 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정할 수 있다.In step S330, n second cooperative nodes are selected in order of close proximity to the cooperative transmission system among the first cooperative nodes, and an encryption rate is calculated based on the number of the selected second cooperative nodes. The encryption rate having the largest value among the calculated encryption rates may be determined as the transmission encryption rate.

상기 단계(S330)에서는 상기 n이 a인 경우의 제1 암호화율을 연산하고, 상기 n이 b인 경우의 제2 암호화율을 연산하고, 상기 n이 c인 경우의 제3 암호화율을 연산하고, 상기 제1 내지 제3 암호화율들에 기초하여 제1 내지 제4 구간들중 적어도 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정할 수 있다.In step S330, a first encryption rate is calculated when n is a, a second encryption rate is calculated when n is b, and a third encryption rate is calculated when n is c. Select at least one of first to fourth intervals based on the first to third encryption rates, calculate an encryption rate according to the number of cooperating nodes in the selected at least one interval, and then select the selected interval. The encryption rate having the largest value in at least one interval may be determined as the transmission encryption rate.

상기 단계(S330)에서는 상기 제1 내지 제3 암호화율들 중 상기 제2 암호화율이 가장 큰 경우, 상기 제2 및 제3 구간들 중 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율이 상기 제2 암호화율과 동일하거나 낮으면 상기 제2 및 제3 구간들 중 선택되지 않은 다른 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산함으로써, 상기 적어도 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정할 수 있다.In step S330, when the second encryption rate is the largest among the first to third encryption rates, one of the second and third intervals is selected, and at least one interval is selected. After calculating the encryption rate according to the number of nodes, if the encryption rate having the largest value in the selected at least one interval is equal to or lower than the second encryption rate, another interval not selected among the second and third intervals And selecting the at least one section and calculating an encryption rate according to the number of cooperating nodes in the selected at least one section by calculating an encryption rate according to the number of cooperating nodes in the selected at least one section. Then, the encryption rate having the largest value in the selected at least one section may be determined as the transmission encryption rate.

상기 단계(S330)에서는 상기 수학식 1에 기초하여 상기 n개의 제2 협력 노드들에 따른 암호화율을 연산할 수 있다.In operation S330, encryption rates according to the n second cooperative nodes may be calculated based on Equation 1.

단계(S340)에서는 상기 제1 협력 노드들 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드에 전송하도록 상기 제1 협력 노드들에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율 전송할 수 있다.In operation S340, each of the first cooperating nodes may transmit the data and the determined encryption rate to the first cooperating nodes so that the data is transmitted to the receiving node according to the determined transmission encryption rate.

상기 단계(S340)에서는 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 연산하는데 이용된 i개의 제2 협력 노드들 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드에 전송하도록 상기 i개의 제2 협력 노드들에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율 전송할 수 있다.In step S340, each of the i second cooperating nodes used to calculate the encryption rate having the largest value transmits the data to the receiving node according to the determined transmission encryption rate. To the data and the determined encryption rate.

이상, 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 협력 전송 시스템의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 전송 시스템의 동작 방법은 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한 협력 전송 시스템의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.The operating method of the cooperative transmission system according to an embodiment of the present invention has been described above with reference to FIG. 3. Here, since the operation method of the cooperative transmission system according to an embodiment of the present invention may correspond to the configuration of the operation of the cooperative transmission system described with reference to FIGS. 1 and 2, a detailed description thereof will be omitted. .

본 발명의 일실시예에 따른 협력 전송 시스템의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.A method of operating a cooperative transmission system according to an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program stored in a storage medium for execution by combining with a computer.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 협력 전송 시스템의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. In addition, the operating method of the cooperative transmission system according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments. For those skilled in the art, various modifications and variations are possible from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents and equivalents of the claims, as well as the appended claims, will belong to the scope of the present invention. .

Claims (12)

협력 노드들과 협력하여 수신 노드에 데이터를 협력 전송하는 협력 전송 시스템에 있어서,
상기 수신 노드에 데이터 전송 요청을 송신한 후 상기 수신 노드로부터 상기 수신 노드의 위치 정보를 수신하는 수신 노드 통신부;
상기 협력 전송 시스템의 위치 정보를 상기 협력 노드들에 전송한 후 상기 위치 정보를 수신한 상기 협력 노드들 중 상기 협력 전송 시스템으로부터 제1 거리 이내에 위치한 제1 협력 노드들이 송신한 상기 제1 협력 노드들 각각의 위치 정보를 수신하는 협력 노드 통신부; 및
상기 협력 전송 시스템과 상기 수신 노드 간의 송신 거리와 상기 협력 전송에 이용할 협력 노드들의 개수에 기초하여 송신 암호화율을 결정하는 암호화율 결정부
를 포함하고,
상기 협력 노드 통신부는 상기 제1 협력 노드들 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드에 전송하도록 상기 제1 협력 노드들에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율을 전송하고,
상기 암호화율 결정부는 상기 제1 협력 노드들 중 상기 협력 전송 시스템과의 거리가 가까운 순서대로 n - 상기 n은 1 이상 상기 제1 협력 노드들의 개수 이하의 정수임 - 개의 제2 협력 노드들을 선택하고, 상기 선택된 제2 협력 노드들의 개수에 기초하여 암호화율을 연산하고, 상기 연산된 암호화율 중 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정하고,
상기 협력 노드 통신부는 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 연산하는데 이용된 i - 상기 i는 1 이상 상기 제1 협력 노드들의 개수 이하의 정수임 - 개의 제2 협력 노드들 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드에 전송하도록 상기 i개의 제2 협력 노드들에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율을 전송하고,
상기 암호화율 결정부는 상기 n이 a - 상기 a는 상기 제1 협력 노드들의 개수를 4로 나눈 몫임 - 인 경우의 제1 암호화율을 연산하고, 상기 n이 b - 상기 b는 상기 제1 협력 노드들의 개수를 2로 나눈 몫임 - 인 경우의 제2 암호화율을 연산하고, 상기 n이 c - 상기 c는 상기 a 및 b를 더한 값임 - 인 경우의 제3 암호화율을 연산하고, 상기 제1 내지 제3 암호화율들에 기초하여 제1 내지 제4 구간들 - 상기 제1 구간은 상기 n이 1 이상 a 이하인 구간이고, 상기 제2 구간은 상기 n이 a 초과 b 이하인 구간이고, 상기 제3 구간은 상기 n이 b 초과 c 이하인 구간이고, 상기 제4 구간은 상기 n이 c 초과 상기 제1 협력 노드들의 개수 이하인 구간임 - 중 적어도 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정하는
협력 전송 시스템.In the cooperative transmission system for cooperative transmission of data to the receiving node in cooperation with the cooperative nodes,
A receiving node communication unit which receives the location information of the receiving node from the receiving node after transmitting a data transmission request to the receiving node;
The first cooperating nodes transmitted by first cooperating nodes located within a first distance from the cooperating transmission system among the cooperating nodes receiving the position information after transmitting the position information of the cooperative transmission system to the cooperating nodes. A cooperating node communication unit for receiving each location information; And
An encryption rate determination unit for determining a transmission encryption rate based on the transmission distance between the cooperative transmission system and the receiving node and the number of cooperative nodes to be used for the cooperative transmission.
Including,
The cooperating node communication unit transmits the data and the determined encryption rate to the first cooperating nodes such that each of the first cooperating nodes transmits the data to the receiving node according to the determined transmission encryption rate,
The encryption rate determining unit selects n second cooperative nodes-n is an integer greater than or equal to 1 and less than the number of the first cooperative nodes, in order of close proximity to the cooperative transmission system among the first cooperative nodes, Calculate an encryption rate based on the number of selected second cooperating nodes, determine an encryption rate having the largest value among the calculated encryption rates as a transmission encryption rate,
Wherein the cooperating node communication unit is used to calculate an encryption rate having the largest value, wherein i is an integer greater than or equal to one and less than the number of the first cooperating nodes-each of the second cooperating nodes according to the determined transmission encryption rate. Send the data and the determined encryption rate to the i second cooperating nodes to send the data to the receiving node,
The encryption rate determining unit calculates a first encryption rate when n is a-a is the quotient of the number of the first cooperative nodes divided by 4, and n is b-the b is the first cooperative node. Calculates a second encryption rate in the case of the number divided by 2, wherein n is c, the c plus the a and b, and calculates the third encryption rate. First to fourth intervals based on third encryption rates-the first interval is an interval where n is greater than or equal to a and less than or equal to a, the second interval is an interval where n is greater than or equal to a and less than or equal to b, and the third interval is greater than or equal to Is a section in which n is greater than b and less than or equal to c, and the fourth section is a section in which n is greater than or equal to the number of first cooperative nodes greater than c, and selecting at least one section and cooperating node in the selected at least one section. After calculating the encryption rate according to the number of the selection Determining a transmission rate of the encrypted encryption rate having the largest value in at least one region of
Cooperative transmission system. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 암호화율 결정부는 상기 제1 내지 제3 암호화율들 중 상기 제2 암호화율이 가장 큰 경우, 상기 제2 및 제3 구간들 중 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율이 상기 제2 암호화율과 동일하거나 낮으면 상기 제2 및 제3 구간들 중 선택되지 않은 다른 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산함으로써, 상기 적어도 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정하는
협력 전송 시스템.The method of claim 1,
The encryption rate determining unit selects one of the second and third intervals when the second encryption rate is the largest among the first to third encryption rates, and cooperates with the selected at least one interval. After calculating the encryption rate according to the number of times, if the encryption rate having the largest value in the at least one selected section is equal to or lower than the second encryption rate, another non-selected one of the second and third intervals Select the at least one section by calculating an encryption rate according to the number of cooperating nodes in the at least one selected section, and calculate an encryption rate according to the number of cooperating nodes in the selected at least one section. Determining an encryption rate having a largest value in the selected at least one section as a transmission encryption rate
Cooperative transmission system. 제1항에 있어서,
상기 암호화율 결정부는 하기 수학식 1에 기초하여 상기 n개의 제2 협력 노드들에 따른 암호화율을 연산하는
협력 전송 시스템.
[수학식 1]
Figure 112019125191946-pat00003

η은 암호화율이고, [x]+는 0과 x 중 큰 값을 출력하는 함수이고, AR은 상기 수신 노드와 상기 협력 전송 시스템 간의 거리이고, R은 상기 협력 전송 시스템과 상기 n개의 제2 협력 노드들 중 상기 협력 전송 시스템으로부터 가장 멀리 떨어진 제2 협력 노드 간의 거리이고, P는 송신 파워이고, AE는 사전 설정된 도청 노드와 상기 협력 전송 시스템 간의 거리이고, J1(k)는 k에 대한 1차수의 제1종 베셀 함수이고, k는
Figure 112019125191946-pat00004
이고, λ는 송신 파장이고, φ는 상기 수신 노드와 상기 협력 전송 시스템이 이루는 직선과 상기 도청 노드와 상기 협력 전송 시스템이 이루는 직선이 이루는 각도임.The method of claim 1,
The encryption rate determining unit calculates encryption rates according to the n second cooperative nodes based on Equation 1 below.
Cooperative transmission system.
[Equation 1]
Figure 112019125191946-pat00003

η is the encryption rate, [x] + is a function that outputs the larger of 0 and x, A R is the distance between the receiving node and the cooperative transmission system, and R is the cooperative transmission system and the n second The distance between the second cooperative nodes farthest from the cooperative transmission system among the cooperative nodes, P is the transmission power, A E is the distance between the preset eavesdropping node and the cooperative transmission system, and J 1 (k) is equal to k. Is the first-order Bessel function of
Figure 112019125191946-pat00004
Λ is a transmission wavelength, and φ is an angle formed by a straight line formed by the receiving node and the cooperative transmission system and a straight line formed by the eavesdropping node and the cooperative transmission system. 협력 노드들과 협력하여 수신 노드에 데이터를 협력 전송하는 협력 전송 시스템의 동작 방법에 있어서,
상기 수신 노드에 데이터 전송 요청을 송신한 후 상기 수신 노드로부터 상기 수신 노드의 위치 정보를 수신하는 단계;
상기 협력 전송 시스템의 위치 정보를 상기 협력 노드들에 전송한 후 상기 위치 정보를 수신한 상기 협력 노드들 중 상기 협력 전송 시스템으로부터 제1 거리 이내에 위치한 제1 협력 노드들이 송신한 상기 제1 협력 노드들 각각의 위치 정보를 수신하는 단계;
상기 협력 전송 시스템과 상기 수신 노드 간의 송신 거리와 상기 협력 전송에 이용할 협력 노드들의 개수에 기초하여 송신 암호화율을 결정하는 단계; 및
상기 제1 협력 노드들 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드에 전송하도록 상기 제1 협력 노드들에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율을 전송하는 단계
를 포함하고,
상기 암호화율을 결정하는 단계는 상기 제1 협력 노드들 중 상기 협력 전송 시스템과의 거리가 가까운 순서대로 n - 상기 n은 1 이상 상기 제1 협력 노드들의 개수 이하의 정수임 - 개의 제2 협력 노드들을 선택하고, 상기 선택된 제2 협력 노드들의 개수에 기초하여 암호화율을 연산하고, 상기 연산된 암호화율 중 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정하고,
상기 암호화율을 전송하는 단계는 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 연산하는데 이용된 i - 상기 i는 1 이상 상기 제1 협력 노드들의 개수 이하의 정수임 - 개의 제2 협력 노드들 각각이 상기 결정된 송신 암호화율에 따라 상기 데이터를 상기 수신 노드에 전송하도록 상기 i개의 제2 협력 노드들에 상기 데이터 및 상기 결정된 암호화율을 전송하고,
상기 암호화율을 결정하는 단계는 상기 n이 a - 상기 a는 상기 제1 협력 노드들의 개수를 4로 나눈 몫임 - 인 경우의 제1 암호화율을 연산하고, 상기 n이 b - 상기 b는 상기 제1 협력 노드들의 개수를 2로 나눈 몫임 - 인 경우의 제2 암호화율을 연산하고, 상기 n이 c - 상기 c는 상기 a 및 b를 더한 값임 - 인 경우의 제3 암호화율을 연산하고, 상기 제1 내지 제3 암호화율들에 기초하여 제1 내지 제4 구간들 - 상기 제1 구간은 상기 n이 1 이상 a 이하인 구간이고, 상기 제2 구간은 상기 n이 a 초과 b 이하인 구간이고, 상기 제3 구간은 상기 n이 b 초과 c 이하인 구간이고, 상기 제4 구간은 상기 n이 c 초과 상기 제1 협력 노드들의 개수 이하인 구간임 - 중 적어도 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정하는
협력 전송 시스템의 동작 방법.In the operation method of the cooperative transmission system for cooperatively transmitting data to the receiving node in cooperation with the cooperative nodes,
Receiving location information of the receiving node from the receiving node after transmitting a data transmission request to the receiving node;
The first cooperating nodes transmitted by first cooperating nodes located within a first distance from the cooperating transmission system among the cooperating nodes receiving the position information after transmitting the position information of the cooperative transmission system to the cooperating nodes. Receiving respective location information;
Determining a transmission encryption rate based on a transmission distance between the cooperative transmission system and the receiving node and the number of cooperative nodes to be used for the cooperative transmission; And
Transmitting the data and the determined encryption rate to the first cooperating nodes such that each of the first cooperating nodes transmits the data to the receiving node according to the determined transmit encryption rate.
Including,
The determining of the encryption rate may include: n-n is an integer equal to at least 1 and less than the number of the first cooperating nodes, in order of close proximity to the cooperating transmission system among the first cooperating nodes; Select an encryption rate based on the selected number of second cooperating nodes, determine an encryption rate having the largest value among the calculated encryption rates as a transmission encryption rate,
The transmitting of the encryption rate may include: i used to calculate an encryption rate having the largest value, wherein i is an integer equal to at least one and less than the number of the first cooperating nodes. Transmit the data and the determined encryption rate to the i second cooperating nodes to send the data to the receiving node according to a rate;
The determining of the encryption rate may include: calculating a first encryption rate when n is a-a is the quotient of the number of the first cooperating nodes divided by 4, and n is b-the b is the second Calculate a second encryption rate when the number of 1 cooperating nodes is divided by 2, and calculate a third encryption rate when n is c, wherein c is the sum of a and b, and First to fourth intervals based on first to third encryption rates, wherein the first interval is an interval where n is greater than or equal to a and less than or equal to a, and the second interval is an interval where n is greater than or equal to a and less than or equal to b, and And a third section is a section in which n is greater than or equal to b and less than c, and the fourth section is a section in which n is less than or equal to the number of first cooperative nodes greater than c and selecting at least one section. After calculating the encryption rate according to the number of cooperating nodes in Group to determine a transmission rate of the encrypted encryption rate having the largest value in at least one section of the selected
How the cooperative transmission system works. 삭제delete 삭제delete 제6항에 있어서,
상기 암호화율을 결정하는 단계는 상기 제1 내지 제3 암호화율들 중 상기 제2 암호화율이 가장 큰 경우, 상기 제2 및 제3 구간들 중 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율이 상기 제2 암호화율과 동일하거나 낮으면 상기 제2 및 제3 구간들 중 선택되지 않은 다른 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산함으로써, 상기 적어도 하나의 구간을 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 협력 노드들의 개수에 따른 암호화율을 연산한 후 상기 선택된 적어도 하나의 구간에서 가장 큰 값을 가지는 암호화율을 송신 암호화율로 결정하는
협력 전송 시스템의 동작 방법.The method of claim 6,
The determining of the encryption rate may include selecting one of the second and third intervals when the second encryption rate is the largest among the first to third encryption rates, and selecting the selected at least one interval. After calculating the encryption rate according to the number of cooperating nodes in and if the encryption rate having the largest value in the at least one selected interval is equal to or lower than the second encryption rate is not selected among the second and third intervals By selecting a different interval, calculating the encryption rate according to the number of cooperating nodes in the selected at least one interval, selecting the at least one interval, and the encryption rate according to the number of cooperating nodes in the selected at least one interval After determining the encryption rate having the largest value in the at least one selected interval as the transmission encryption rate
Method of operation of cooperative transmission system. 제6항에 있어서,
상기 암호화율을 결정하는 단계는 하기 수학식 1에 기초하여 상기 n개의 제2 협력 노드들에 따른 암호화율을 연산하는
협력 전송 시스템의 동작 방법.
[수학식 1]
Figure 112019125191946-pat00005

η은 암호화율이고, [x]+는 0과 x 중 큰 값을 출력하는 함수이고, AR은 상기 수신 노드와 상기 협력 전송 시스템 간의 거리이고, R은 상기 협력 전송 시스템과 상기 n개의 제2 협력 노드들 중 상기 협력 전송 시스템으로부터 가장 멀리 떨어진 제2 협력 노드 간의 거리이고, P는 송신 파워이고, AE는 사전 설정된 도청 노드와 상기 협력 전송 시스템 간의 거리이고, J1(k)는 k에 대한 1차수의 제1종 베셀 함수이고, k는
Figure 112019125191946-pat00006
이고, λ는 송신 파장이고, φ는 상기 수신 노드와 상기 협력 전송 시스템이 이루는 직선과 상기 도청 노드와 상기 협력 전송 시스템이 이루는 직선이 이루는 각도임.The method of claim 6,
The determining of the encryption rate may include calculating encryption rates according to the n second cooperative nodes based on Equation 1 below.
Method of operation of cooperative transmission system.
[Equation 1]
Figure 112019125191946-pat00005

η is the encryption rate, [x] + is a function that outputs the larger of 0 and x, A R is the distance between the receiving node and the cooperative transmission system, and R is the cooperative transmission system and the n second The distance between the second cooperative nodes farthest from the cooperative transmission system among the cooperative nodes, P is the transmission power, A E is the distance between the preset eavesdropping node and the cooperative transmission system, and J 1 (k) is equal to k. Is the first-order Bessel function of
Figure 112019125191946-pat00006
Λ is a transmission wavelength, and φ is an angle formed by a straight line formed by the receiving node and the cooperative transmission system and a straight line formed by the eavesdropping node and the cooperative transmission system. 제6항, 제9항 또는 제10항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터로 하여금 수행하도록 하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.A computer-readable recording medium having recorded thereon a program for causing a computer to perform the method of any one of claims 6, 9 or 10. 제6항, 제9항 또는 제10항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.A computer program stored in a storage medium for executing the method of any one of claims 6, 9 or 10 in combination with a computer.
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