Giao thức QKD được thực hiện trong hệ thống đề xuất được dựa trên SIM sử dụng khóa dịch pha nhị phân (SIM/BPSK). Mô hình của hệ thống QKD/FSO đề xuất được minh họa trong hình 3.1, cung cấp giải pháp phân phối khóa không dây cho các trạm di động (Bob), có thể là UAV, phương tiện giao thông hoặc bất kỳ trạm không dây nào. Khác với các hệ thống thông thường có kết nối trực tiếp từ vệ tinh, mô hình đề xuất sử dụng hạ tầng trên cao (HAP) làm trạm chuyển tiếp tín hiệu quang từ vệ tinh quỹ đạo trái đất thấp (LEO) (tức là Alice) đến các trạm di động. HAP có thể là khí cầu, khinh khí cầu, máy bay không người lái hoặc máy bay có người lái ở trên các đám mây ở độ cao điển hình từ 17 đến 25 km[21]. Hệ thống chuyển tiếp được hỗ trợ bởi HAP có các tính năng thuận lợi cho cả thông tin liên lạc vệ tinh và mặt đất, có chi phí vận hành hợp lý, bảo trì dễ dàng và triển khai nhanh chóng. Một tính năng quan trọng khác của hệ thống được đề xuất là việc sử dụng các hệ thống FSO tiêu chuẩn sử dụng điều chế cường độ sóng mang phụ (SIM) với khóa dịch pha nhị phân (BPSK) với tách sóng trực tiếp hai ngưỡng (DT/DD) giúp bắt chước trạng thái lượng tử truyền [9]. Ở HAP, cơ chế khuếch đại và chuyển tiếp (AF) quang được sử dụng để giảm độ phức tạp của phần cứng. Luận văn phân tích
tính toán tốc độ khóa bí mật ergodic xem xét ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển và các nhiễu khác. Mô hình búp Gauss được sử dụng để đánh giá tác động của sự mở rộng. Luận văn xem xét hai tình huống nghe trộm khi bên nghe trộm được đặt gần nút chuyển tiếp (tức là HAP) hoặc khi nó ở gần Bob như hình 3.1 dưới đây:
Hình 3.1: Mô hình hệ thống QKD/FSO dựa trên vệ tinh sử dụng kỹ thuật chuyển tiếp tại HAP