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CPGEI (Doutorado): Marcos Eduardo Pivaro Monteiro - 16/05/18

Defesa Pública de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial
Quando 16/05/2018
das 09h00 até 13h00
Onde Sede Central: Sala de videoconferência
Nome do Contato Prof. João Luiz Rebelatto
Participantes Prof. João Luiz Rebelatto, Dr. Orientador - UTFPR
Prof. Richard Demo Souza, Dr. Co-orientador - UFSC
Banca examinadora:
Prof. João Luiz Rebelatto, Dr. Presidente - UTFPR
Prof. Bartolomeu Ferreira Uchôa-Filho, Dr. - UFSC
Prof. Glauber Gomes de Oliveira Brante, Dr. - UTFPR
Prof. Evelio Martin Garcia Fernandez, Dr. - UFPR
Prof. Guilherme De Santi Peron, Dr. - UTFPR
Examinador Suplente:
Prof. Guilherme Luiz Moritz, Dr. - UTFPR
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Máxima taxa efetiva de transmissão segura em redes MIMOME com restrições de sigilo

Resumo: Neste trabalho, é proposta a utilização de uma versão aprimorada da taxa efetiva de transmissão segura (EST, do inglês Effective Secrecy Throughput) recentemente proposta na literatura como métrica de desempenho, a qual, além de levar em consideração a taxa de transmissão e a probabilidade de sigilo no receptor (Bob), também limita a probabilidade de que informações vazem para o espião (Eve). Desta forma, o modelo proposto limita, dentre todas as informações enviadas pelo transmissor (Alice), a quantidade máxima que poderá ser obtida por Eve. A nova métrica é chamada de taxa efetiva de transmissão segura com restrições de sigilo. Além de propor esta nova métrica de desempenho, é avaliado qual o impacto no desempenho do sistema quando consideradas transmissões em radiofrequência (RF, do inglês Radio Frequency) e transmissões ópticas em espaço livre (FSO, do inglês Free-Space Optical), em um cenário MIMOME (do inglês Multiple-input Multiple-output Multi-antenna Eavesdropper) que leva em consideração múltiplas antenas (ou aberturas) em Alice e Bob. Para o cenário FSO, é demonstrado como o uso de relays pode aumentar a EST do sistema. Resultados numéricos são então obtidos para verificar as expressões analíticas, demonstrando a influência no desempenho do sistema ao se limitar a quantidade máxima de informações que podem ser obtidas por Eve.

Palavras-chave: canal wiretap, múltiplas antenas, probabilidade de sigilo, óptica no espaço livre.

 

Maximum effective secrecy throughput of MIMOME networks with eavesdropper outage constraints

Abstract: In this work, an improvement in the recently proposed performance metric effective secrecy throughput (EST) is presented, which, more than taking into account the secrecy rate and the secrecy outage probability, also limits the outage probability of the eavesdropper (Eve). Thus, the proposed scheme limits the maximum amount of information that Eve might be able to obtain of all the information sent by Alice. Under this new metric, referred to as EST with eavesdropper outage constraints, the impact on the system performance when considering a multiple-input multiple-output multiple-antenna eavesdropper (MIMOME) radio frequency and free-space optical (FSO) scenarios are evaluated. For the FSO scenario, it is also shown how the use of relays can increase the EST. Numerical results are performed to validate the analytical expressions, demonstrating the influence of limiting the maximum amount of information that might be obtained by Eve.

Keywords: canal wiretap, multiple antennas, secrecy outage probability, free-space optical.


Lista de publicações

MONTEIRO, MARCOS EDUARDO PIVARO; REBELATTO, JOAO LUIZ ; SOUZA, RICHARD DEMO ; BRANTE, GLAUBER . Maximum Secrecy Throughput of MIMOME FSO Communications with Outage Constraints. IEEE TRANSACTIONS ON WIRELESS COMMUNICATIONS, v. PP, p. 1-1, 2018. 

MONTEIRO, MARCOS EDUARDO PIVARO; REBELATTO, JOAO LUIZ ; SOUZA, RICHARD DEMO ; BRANTE, GLAUBER . Maximum Secrecy Throughput of Transmit Antenna Selection with Eavesdropper Outage Constraints. IEEE SIGNAL PROCESSING LETTERS, v. 22, p. 2069-2072, 2015.

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