Análise de Desempenho de Interrupções de Sigilo em Sistemas de Comunicação de Roda-Relé Assistidos por UAV com Múltiplos Eavesdroppers Aéreos e Terrestres

Neste artigo, estudamos o desempenho de sigilo de um sistema de comunicação de roda-relé assistido por veículo aéreo não tripulado (UAV), onde uma estação base terrestre (GBS) pretende enviar informações confidenciais para o usuário legítimo terrestre Bob com a ajuda de um relé UAV na presença de múltiplos eavesdroppers aéreos e terrestres. Consideramos a linha de visão probabilística dependente da altura e o modelo geral de desvanecimento de canal sombreado no sistema. Para melhorar o desempenho de sigilo, a GBS e o relé UAV aplicam transmissão direcional de feixe enquanto implementam zonas de proteção ao redor de seus destinos de recepção pretendidos. Em seguida, derivamos as expressões aproximadas em forma fechada da probabilidade de interrupção de sigilo (SOP) sob diferentes estratégias de conluio de eavesdroppers aéreos e terrestres. Para obter insights, também obtemos a expressão da SOP sobre desvanecimento de Rayleigh como um caso especial. Após discutir os impactos dos parâmetros de transmissão e de múltiplos eavesdroppers aéreos e terrestres na SOP, mostramos que existe uma altitude ideal para o relé UAV com o valor mínimo de SOP em diferentes ambientes urbanos. Também mostramos que os eavesdroppers UAV têm um efeito maior no desempenho do sistema do que os eavesdroppers terrestres.