UAV 기반 단거리 패킷 보안 전송 블록길이와 궤적 공동 설계

본 논문은 짧은 패킷을 교환하는 IoT 디바이스 간의 보안 통신을 위해 UAV(무인 항공기)를 이동형 릴레이로 활용하는 시스템을 제안한다. 짧은 패킷 전송(SPC)은 저지연·저비용이 요구되는 B5G·IoT 환경에서 핵심 기술이지만, 블록길이가 짧아 전통적인 무한 블록길이 기반 물리층 보안(PLS) 설계가 적용되기 어렵다. 이에 저자들은 유한 블록길이와 UAV 궤적을 동시에 설계함으로써 비밀 전송량을 극대화하는 새로운 최적화 프레임워크를 구축한다. 시스템 모델은 다음과 같다. Alice(송신기)와 Bob(수신기) 사이에 직접 링크가 없으며, UAV‑Relay(UR)가 DF(Decode‑and‑Forward) 방식을 사용해 두 단계(업링크·다운링크)로 데이터를 전달한다. Eve(패시브 도청자)는 Alice와 UR 양쪽에서 전송되는 신호를 모두 도청하지만, 서로 다른 코드북을 사용하므로 단일 결합 수신이 불가능하다. 각 타임슬롯은 길이 \(\delta t\)이며, UAV는 고정 고도 \(H\)에서 2차원 위치 \(