14、UAV NOMA - MEC在物联网中的安全卸载与优化

UAV NOMA - MEC在物联网中的安全卸载与优化

在物联网（IoT）网络中，无人机（UAV）辅助的非正交多址接入（NOMA）与移动边缘计算（MEC）的结合为资源受限的边缘设备提供了一种有效的任务卸载解决方案。下面将详细介绍相关的系统模型、通信协议以及时间卸载和保密容量等内容。

1. 系统与信道模型

考虑一个由无人机辅助的NOMA - MEC物联网网络，该网络包含两个边缘设备集群A和B，其中A是高优先级设备集群，B是低优先级设备集群，分别用 $A_i$（$1 ≤ i ≤ N$）和 $B_j$（$1 ≤ j ≤ M$）表示。这些设备资源受限，希望在存在被动窃听者E的情况下，将机密任务卸载到无人机U进行计算。所有设备都配备单天线，工作在半双工模式，且处于城市环境中。

为了描述设备和无人机的位置，使用三维笛卡尔坐标系，无人机U的坐标为 $(x_U, y_U, h_U)$，设备 $A_i$ 的坐标为 $(x_{Ai}, y_{Ai}, 0)$，设备 $B_j$ 的坐标为 $(x_{Bj}, y_{Bj}, 0)$，窃听者E的坐标为 $(x_E, y_E, 0)$。

假设无人机和边缘设备之间的大尺度衰落信道遵循视距（LoS）和非视距（NLoS）概率模型。考虑到无人机U与边缘设备之间LoS和NLoS链路的概率，平均路径损耗计算如下：
[L_{ab}(d_{ab}, \phi_{ab}) = \left[K_{NLoS} + \frac{K_{LoS} - K_{NLoS}}{1 + B\exp\left(-\frac{180}{\pi}A\phi_{ab} + AB\right)}\right]d_{ab}^{\sigma}]
其中，$ab \in