تخصيص منابع جهت ارسال امن اطلاعات در شبكه هاي هميار مبتني بر UAV

Resource Allocation for Secure Information Transmission in UAV-based Cooperative Networks

در اين مقاله يك روش تخصيص منابع در شبكه هاي هميار مبتني بر وسايل نقليه بدون سرنشين (UAV) ارايه مي شود. شبكه در نظر گرفته شده شامل سه نود است كه يكي از آنها فرستنده و دو نود ديگر گيرنده هستند. همچنين در اين شبكه يك UAV وجود دارد كه به عنوان رله ديكد و ارسال (DF) عمل مي كند. مدل كانال در نظر گرفته شده فقط شامل اثرات افت مسير بوده و ارسال اطلاعات عادي و امن زماني انجام مي شود كه لينك ارتباطي به صورت خط ديد مستقيم وجود داشته باشد. مسير حركتي UAV ازفرستنده به گيرنده ها بوده كه اطلاعات را از فرستنده دريافت نموده و زماني كه به گيرنده ها رسيد با استفاده از تكنيك دسترسي چندگانه نامتعامد (NOMA) به گيرنده ها ارسال مي نمايد. مساله تخصيص منابع به صورت يك مساله بهينه سازي نوشته شده است كه مساله اي غيرمحدب بوده و حل آن به سادگي امكان پذير نيست. هدف بيشينه كردن نرخ ارسال عادي و نرخ امن است. براي حل مساله از روش تقريب محدب متوالي (SCA) استفاده شده است كه در آن مساله اصلي به صورت دنباله اي از مسايل كه به صورت محدب تقريب زده شده اند تبديل مي شود. براي حل اين دنباله مسايل محدب مي توان از ابزارهاي موجود مانند CVX متلب استفاده نمود. در نهايت، روش تخصيص منابع ارايه شده از طريق شبيه سازي با متلب مورد بررسي قرار گرفت و كارايي آن در شرايط مختلف شبكه و مقادير متفاوت پارامترهاي سيستمي مورد مطالعه قرار گرفت

In this paper we propose a new resource allocation framework for unmanned aerial vehicle (UAV)-based cooperative networks. In the considered network, three node exist: one transmitter and two receivers. In addition, we assume that a UAV is used in the network as a decode-and-forward (DF) relay. For the channel model, we only consider the path-loss. We assume that the information transmission is performed only when a line-of-sight (LoS) connection could be established between communicating parties. The UAV moves from the transmitter towards the receivers. UAV receives the information from the transmitter, and when it approaches to the receivers, it simultaneously transmits information intended for both the receivers using non-orthogonal multiple access (NOMA) technique. The resulting optimization problem is non-convex and hard to solve. To tackle the problem, we adopt the successive convex approximation (SCA) technique where the original problem is approximated by a convex problem which could be solved easily using existing optimization tools like CVX. Finally, the proposed framework is evaluated using simulation for different network parameters. Simulation results confirm the efficiency of the proposed scheme.