論文の概要: Securing Heterogeneous Network (HetNet) Communications for Wildfire Management: Mitigating the Effects of Adversarial and Environmental Threats

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2508.16761v1
• Date: Fri, 22 Aug 2025 19:38:31 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-08-26 18:43:45.164595
• Title: Securing Heterogeneous Network (HetNet) Communications for Wildfire Management: Mitigating the Effects of Adversarial and Environmental Threats
• Title（参考訳）: 森林火災管理のためのヘテロジニアス・ネットワーク(HetNet)通信の確保--敵対的・環境的脅威の影響の軽減をめざして
• Authors: Nesrine Benchoubane, Olfa Ben Yahia, William Ferguson, Gurkan Gur, Sumit Chakravarty, Gregory Falco, Gunes Karabulut Kurt,
• Abstract要約: 本稿では,不均質ネットワークにレジリエンスを構築する上で,両要因を両立させる新しい枠組みを提案する。 環境ストレスが機密能力にどのように影響するかを定量化し、システムを受動的敵に公開する。 我々の研究は、IEEE P3536 Standard for Space System Cybersecurity Designと一致し、レジリエンスとミッション失敗の防止を保証します。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.169826462922388
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In the face of adverse environmental conditions and cyber threats, robust communication systems for critical applications such as wildfire management and detection demand secure and resilient architectures. This paper presents a novel framework that considers both adversarial factors, building resilience into a heterogeneous network (HetNet) integrating Low Earth Orbit (LEO) satellite constellation with High-Altitude Platform Ground Stations (HAPGS) and Low-Altitude Platforms (LAPS), tailored to support wildfire management operations. Building upon our previous work on secure-by-component approach for link segment security, we extend protection to the communication layer by securing both Radio Frequency (RF)/Free Space Optics (FSO) management and different links. Through a case study, we quantify how environmental stressors impact secrecy capacity and expose the system to passive adversaries. Key findings demonstrate that atmospheric attenuation and beam misalignment can notably degrade secrecy capacity across both short- and long-range communication links, while high-altitude eavesdroppers face less signal degradation, increasing their interception capability. Moreover, increasing transmit power to counter environmental losses can inadvertently improve eavesdropper reception, thereby reducing overall link confidentiality. Our work not only highlights the importance of protecting networks from these dual threats but also aligns with the IEEE P3536 Standard for Space System Cybersecurity Design, ensuring resilience and the prevention of mission failures.
• Abstract（参考訳）: 有害な環境条件やサイバー脅威に直面して、山火事管理や検出要求といった重要な応用のための堅牢な通信システムは、安全でレジリエントなアーキテクチャである。 本稿では,高高度プラットフォーム地上局 (HAPGS) と低高度プラットフォーム (LAPS) を統合したヘテロジニアスネットワーク (HetNet) にレジリエンスを組み込むことにより,両要因を考察する新しい枠組みを提案する。 従来,無線周波数(RF)と自由空間光学(FSO)の両方の管理と異なるリンクをセキュアにすることで,通信層への保護を拡大してきた。 ケーススタディを通じて、環境ストレスが機密能力にどのように影響するかを定量化し、システムを受動的敵に公開する。 鍵となる発見は、大気の減衰とビームのミスアライメントが、短距離および長距離の通信リンクをまたいだセクレシー能力の低下を顕著に示し、高高度の盗聴器は信号の劣化を減らし、インターセプション能力が向上することである。 さらに、環境損失に対応するための送信電力の増加は、必然的に盗聴受信を向上し、全体的なリンクの機密性を低下させる。 我々の研究は、これらの二重脅威からネットワークを保護することの重要性を強調しているだけでなく、IEEE P3536 Standard for Space System Cybersecurity Designと一致し、レジリエンスとミッション失敗の防止を保証しています。

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