[發明專利]一種實現穩定物理層安全性的協作通信方法

有效

• 申請號: 201310593449.9
• 申請日: 2013-11-20
• 公開（公告）號: CN103686805A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 付曉梅;厚麗君;林松;禹霖
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04;H04L29/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

技術領域

本發明涉及無線通信物理層領域，本發明基于不完全信息動態貝葉斯博弈，提出實現穩定無線通信物理層安全的協作通信方法。

背景技術

無線傳輸的廣播特性使網絡中節點容易遭到惡意節點的攻擊與竊聽。當滿足主信道條件優于竊聽信道條件時，存在使竊聽者無法獲得有用信息的物理層安全性。由于信道制約條件在實際無線環境下不易滿足，限制了該技術的應用。而協作通信利用協作節點的轉發可以突破信道條件的制約，成為可實際應用的物理層安全技術。節點協作時，若所有中繼節點都遵守協作準則，可以實現穩定的物理層安全性能。由于協作會消耗節點自身資源，因此節點為了自身利益可能選擇不合作或部分合作行為。節點行為變化會對物理層安全產生很大影響，因此源節點選擇可靠中繼節點是實現物理層安全傳輸的保障。

當前針對通信網絡安全性的研究主要在網絡層以上，而源節點選擇可靠中繼節點以實現穩定的物理層安全傳輸的方法尚未見報道。

發明內容

本發明提供了一種實現穩定物理層安全性的協作通信方法，本發明有效保證遏制中繼節點不合作行為，保障無線傳輸物理層安全的穩定性，詳見下文描述：

一種實現穩定物理層安全性的協作通信方法，所述方法包括以下步驟：

（1）每一個階段博弈t_k結束后，源節點i依據中繼節點j收益值判定該中繼節點j的行為策略；

（2）源節點根據中繼節點j的行為策略以及歷史信任度對中繼節點的信任度進行更新；

（3）根據誤報率和漏報率，對中繼節點在合作時或不合作時對中繼節點信任度進行再次更新；

（4）下一階段，源節點i需要信號發送時，根據再次更新后的中繼節點信任度進行可靠中繼節點的選擇；

（5）若中繼節點選擇不合作行為，中繼節點的信任度降低；若中繼節點選擇合作行為，中繼節點的信任度升高。

所述中繼節點j的行為策略包括：

中繼節點行為策略包括：協作策略和混合策略，υ_j=0表示中繼節點選擇協作策略，行為集{θ₁}={協作}；υ_j=1表示中繼節點選擇混合策略，中繼節點以概率P_on協作，以概率P_off不協作，其行為集{θ₁，θ₂}={協作，不協作}。

所述源節點根據中繼節點j的行為策略以及歷史信任度對中繼節點的信任度進行更新的操作具體為：