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송신 장치와 수신 장치간 거리가 d인 상태에서 상기 수신 장치가 기 설정된 비율의 보안 메시지를 디코딩하지 못할 때 발생하는 통신 두절 확률을 계산하는 단계; 상기 송신 장치가 보안 보호 영역을 형성하고 있을 때, 적어도 하나의 도청 장치가 상기 보안 메시지의 일부를 디코딩할 때 발생하는 보안 불통 확률을 계산하는 단계; 상기 통신 두절 확률과 상기 보안 불통 확률을 기반으로 보안 전송률을 계산하는 단계; 및 보안 메시지의 전송률을 ""로 정의하고, 최대값 검출 미분 함수()의 부호 체크를 통해 상기 보안 전송률을 최대화시킬 수 있는 상기 보안 메시지의 전송 비율(ζ)을 획득하는 단계를 포함하는 물리계층에서의 메시지 보안 방법
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제1항에 있어서, 상기 통신 두절 확률을 계산하는 단계는의 식에 따라 상기 통신 두절 확률을 계산하며, 상기 는 수신 장치에서의 수신 SINR(Signal and interference to noise ratio), 상기 βT는 이고, 상기 RT는 송신 장치가 전송한 메시지 용량, 상기 ΦI는 간섭 노드들의 위치 집합, 상기 λI는 간섭 노드들의 밀도, 상기 d는 송신 장치와 수신 장치의 거리, 상기 Pi는 i번째 간섭 노드의 파워, 상기는 , 상기 α는 경로 손실 지수승을 의미하는 것을 특징으로 하는 물리계층에서의 메시지 보안 방법
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제2항에 있어서, 상기 보안 불통 확률을 계산하는 단계는의 식에 따라 상기 보안 불통 확률을 계산하며, 상기 는 k번째 도청 장치에서의 수신 SINR(Signal and interference to noise ratio), 상기 βE는 , 상기 RE는 도청 장치의 채널 용량, 상기 ΦE는 도청 장치들의 위치 집합, 상기 λE는 도청 장치들의 밀도, 상기 P0는 송신 장치의 전송 파워, 상기 r은 전체의 2 차원 면적을 극좌표계로 바꾸어서 적분할때의 적분 반지름을 각각 의미하는 것을 특징으로 하는 물리계층에서의 메시지 보안 방법
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제3항에 있어서, 상기 보안 전송률을 계산하는 단계는의 식에 따라 상기 보안 전송률을 계산하며, 상기 Rp는 보안 보호 영역의 반지름인 것을 특징으로 하는 물리계층에서의 메시지 보안 방법
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제4항에 있어서, 상기 보안 메시지의 전송 비율(ζ)을 획득하는 단계는 상기 메시지의 전송 비율을 ""로 정의하고, 로 설정된 제1 값(a)와 1로 설정된 제2 값(b)를 생성하는 단계;최대값 검출 미분 함수()의 값을 확인한 후, "0"보다 크면, 상기 보안 메시지의 전송 비율(ζ)을 "1"로 선택한 후 동작 종료하고, 그렇지 않으면 상기 보안 메시지의 전송 비율(ζ)을 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 설정한 후 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 차이 절대값이 기 설정된 값 보다 큰지를 확인하는 단계;상기 제1 및 제2 값(a,b)의 차이 절대값이 기 설정된 값 보다 크다면, 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 차이 절대값이 기 설정된 값 보다 작아질 때까지 반복적으로 최대값 검출 미분 함수()의 부호에 따라 상기 제1 값(a)을 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하거나, 상기 제2 값(b)을 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하거나, 상기 제1 및 제2 값(a,b) 모두를 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하는 단계; 및상기 제1 및 제2 값(a,b)의 차이 절대값이 기 설정된 값 보다 작아지면, 상기 보안 메시지의 전송 비율(ζ)을 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 설정한 후 동작 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물리계층에서의 메시지 보안 방법
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제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하는 단계는 상기 최대값 검출 미분 함수()의 부호가 양의 값을 가지면 상기 제1 값(a)을 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하고, 음의 값을 가지면 상기 제2 값(b)을 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하고, 그렇지 않으면 상기 제1 및 제2 값(a,b) 모두를 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하는 것을 특징으로 하는 물리계층에서의 메시지 보안 방법
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제1항에 있어서, 상기 보안 메시지의 전송 비율에 따라 보안 메시지의 전송 파워 비율과 인공 잡음의 전송 파워 비율을 조정한 후, 상기 보안 메시지에 상기 인공 잡음을 포함시켜 상기 송신 장치에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물리계층에서의 메시지 보안 방법
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송신 장치와 수신 장치간 거리와 수신 장치의 디코딩 실패 비율을 기반으로 통신 두절 확률을, 보안 보호 영역의 반지름과 도청 장치의 보안 메시지 디코딩 비율을 기반으로 보안 불통 확률을 계산한 후, 상기 통신 두절 확률과 상기 보안 불통 확률을 기반으로 보안 전송률을 계산하는 보안 전송률 계산부;상기 보안 전송률을 최대화 시키는 보안 메시지의 전송 비율(ζ)을 ""로 정의하고, 최대값 검출 미분 함수()의 부호 체크를 통해 상기 보안 전송률을 최대화시킬 수 있는 상기 보안 메시지의 전송 비율(ζ)을 획득하는 보안 메시지 전송 비율 계산부; 및 상기 보안 메시지의 전송 비율에 따라 보안 메시지의 전송 파워 비율과 인공 잡음의 전송 파워 비율을 조정한 후, 상기 보안 메시지에 상기 인공 잡음을 포함시켜 상기 송신 장치에 전송하는 메시지 제어부를 포함하는 보안 메시지 송신 장치
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제8항에 있어서, 상기 보안 전송률 계산부는 상기 통신 두절 확률을의 식에 따라 계산하고, 상기 보안 불통 확률을의 식에 따라 계산하고,상기 보안 전송률을 의 식에 따라 계산하며, 상기 는 수신 장치에서의 수신 SINR(Signal and interference to noise ratio), 상기 는 , 상기 RT는 송신 장치가 전송한 메시지 용량, 상기 ΦI는 간섭 노드들의 위치 집합, 상기 λI는 간섭 노드들의 밀도, 상기 d는 송신 장치와 수신 장치의 거리, 상기 Pi는 i번째 간섭 노드의 파워, 상기는 , 상기 α는 경로 손실 지수승, 상기 는 k번째 도청 장치에서의 수신 SINR(Signal and interference to noise ratio), 상기 는 , 상기 RE는 도청 장치의 채널 용량, 상기 ΦE는 도청 장치들의 위치 집합, 상기 λE는 도청 장치들의 밀도, 상기 P0는 송신 장치의 전송 파워, 상기 Rp는 보안 보호 영역의 반지름을 각각 의미하는 것을 특징으로 하는 보안 메시지 송신 장치
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제9항에 있어서, 상기 보안 메시지 전송 비율 계산부는 로 설정된 제1 값(a)와 1로 설정된 제2 값(b)를 생성하는 과정, 최대값 검출 미분 함수()의 값을 확인한 후, "0"보다 크면, 상기 보안 메시지의 전송 비율(ζ)을 "1"로 선택한 후 동작 종료하고, 그렇지 않으면 상기 보안 메시지의 전송 비율(ζ)을 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 설정한 후 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 차이 절대값이 기 설정된 값 보다 큰지를 확인하는 과정, 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 차이 절대값이 기 설정된 값 보다 크다면, 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 차이 절대값이 기 설정된 값 보다 작아질 때까지 반복적으로 최대값 검출 미분 함수()의 부호에 따라 상기 제1 값(a)을 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하거나, 상기 제2 값(b)을 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하거나, 상기 제1 및 제2 값(a,b) 모두를 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하는 과정, 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 차이 절대값이 기 설정된 값 보다 작아지면, 상기 보안 메시지의 전송 비율(ζ)을 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 설정한 후 동작 종료하는 과정을 거쳐, 상기 보안 메시지의 전송 비율(ζ)을 계산하는 것을 특징으로 하는 보안 메시지 송신 장치
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제10항에 있어서, 상기 보안 메시지 전송 비율 계산부는 상기 최대값 검출 미분 함수()의 부호가 양의 값을 가지면 상기 제1 값(a)을 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하고, 음의 값을 가지면 상기 제2 값(b)을 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하고, 그렇지 않으면 상기 제1 및 제2 값(a,b) 모두를 상기 제1 및 제2 값(a,b)의 평균값으로 대체하는 것을 특징으로 하는 보안 메시지 송신 장치
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