Анализ секретности сетей mmWave с поддержкой UAV и использованием процессов твёрдого ядра

Сети связи быстро адаптируются к новым запросам. Одна из глобальных задач - расширение зоны покрытия сети, например, за счёт увеличения числа базовых станций (БС). Данный способ весьма дорогостоящий и не всегда осуществим, например, из-за высокой плотности застройки или максимальной плотности размещения БС. Другое решение - использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). БПЛА в качестве БС рождает проблему низкой устойчивости связи к пассивным атакам прослушивания. В работе описывается общая математическая модель системы, позволяющая оценить защищённость передачи данных по каналу миллиметрового диапазона (mmWave) с учётом особенностей соединения «воздух-земля», вещания БПЛА и их размещения. Исследование предполагает моделирование сети с помощью процессов твёрдого ядра Матерна для безопасного размещения случайным образом развёрнутых БПЛА БС. Модель предусматривает повышение безопасности передачи данных за счёт трансляции помех подслушивающим устройствам. Приведены параметры анализа качества работы модели и описан частный случай сети.

Analysis of secrecy rate in UAV-enabled mmWave networks with use of Matern hardcore point processes

Communication networks quickly adapt to new demands. One of the global tasks - network coverage area expansion, for example, by increasing the base stations (BS) number. This method is very expensive and not always feasible due to the high building density or the maximum BS density. Another solution - unmanned aerial vehicles (UAVs) usage. UAV as a BS gives rise to a low communication resistance to passive listening attacks problem. The paper describes a general mathematical model of the system, which allows to assess the data transmission security over the millimeter band channel (mmWave) taking into account the «air-to-ground» connection features, UAV broadcasting and their placement. The study involves modeling the network using the Matern Hardcore Point Process for the safe location of randomly deployed BS UAVs. The model provides improving the data transmission security by sending a noise signal for eavesdropping devices. The analysis parameters of model work quality are resulted and the special network case is described.