[發明專利]基于功率控制的車聯網抗干擾的方法及電子設備

在審

• 申請號: 201711285980.4
• 申請日: 2017-12-07
• 公開（公告）號: CN108012248A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發明（設計）人: 范業仙;肖亮;馮瑋;吳玉芹;葉茂枝
• 申請（專利權）人: 寧德師范學院
• 主分類號: H04W4/46
• 分類號: H04W4/46;H04W52/24;H04W52/38;H04B17/382;H04B17/391
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219
• 代理人: 林祥翔;徐劍兵

本發明涉及一種基于功率控制的車聯網抗干擾的方法、存儲介質及電子設備；所述方法包括以下步驟：將N個配置有傳感設備的車輛建立車聯網模型；建立干擾節點與車輛節點間的干擾博弈模型；基于Dyna?Q強化學習對車聯網模型進行功率控制獲取車輛節點的最優發射功率；根據最優發射功率，車輛節點進行發送信標信息。為對抗車聯網中車?車協作通信收到的智能干擾供攻擊，將干擾節點及車輛節點間的互動行為建立干擾博弈模型，車輛節點為獲得干擾博弈模型中的最優發射功率，通過Dyna?Q強化學習方法進行車聯網的功率控制，通過動態調整發射功率有效的對抗干擾，以最低的代價獲得更優的收斂效果，增強了車聯網的抗干擾能力。

技術領域

本發明涉及車聯網領域，特別涉及一種基于功率控制的車聯網抗干擾的方法、存儲介質及電子設備。

背景技術

車聯網(Vehicular ad hoc networks,VANETs)中車輛協作控制技術、自動駕駛技術不斷發展，諸如車輛協同巡航系統、車輛協同安全系統有助于提高交通管理效率、道路交通安全，得到廣泛的關注及應用。這些系統應用需要依賴車聯網中車-車通信實時感知通信范圍內車輛的環境狀態信息，因而車聯網采用IEEE802.11p協議中的專用信道，周期性地廣播包含車輛位置等信息的信標。由于車聯網的無線廣播特性，其數據鏈路訪問仍然采用CSMA/CA的隨機訪問方式，因而這些信標消息易受到敵意干擾的拒絕服務攻擊。當信標的傳輸受到干擾攻擊時，協同系統中的車輛無法在要求的延遲時間內更新相應信息，這將嚴重破壞系統的穩定性及車輛行駛的安全性。近年來，出現的一種智能干擾機能夠通過學習合法用戶的發射行為來實時調整自身攻擊策略，加劇了車聯網抗干擾的難度。

在傳統的無線網絡中，網絡節點拓撲穩定，可通過擴頻技術或提高發射功率來對抗干擾。但車聯網具有無線信道開放、車輛快速移動等環境特性，導致其在檢測、對抗干擾攻擊上面臨更大的挑戰。

無線網絡中的節點可以通過提高發射功率來提高通信的信干噪比(Signal toInteference Noise Radio,SINR)以實現抗干擾，但在車聯網中盲目的提高周期性信標的發射功率不僅造成能源浪費，還將使得相應通信范圍內信道負載變化，從而導致擁塞，影響協同車輛通信的穩定性。

發明內容

為此，需要提供一種基于功率控制的車聯網抗干擾的方法、存儲介質及電子設備，解決現有車聯網容易受到敵意干擾的拒絕服務攻擊，及智能干擾機加劇了車聯網抗干擾難度的問題。

為實現上述目的，發明人提供了一種基于功率控制的車聯網抗干擾的方法，包括以下步驟：

將N個配置有傳感設備的車輛建立車聯網模型；

建立干擾節點與車輛節點間的干擾博弈模型；

基于Dyna-Q強化學習對車聯網模型進行功率控制獲取車輛節點的最優發射功率；

根據最優發射功率，車輛節點進行發送信標信息。

進一步優化，所述“建立干擾節點與車輛節點間的干擾博弈模型”具體包括為：

根據參加博弈的車輛節點和干擾節點，建立博弈對象R；

根據車輛節點在功率限制范圍內選擇的發射功率及干擾節點的干擾功率建立車輛節點及干擾節點的策略空間S；

根據車輛節點的效益及干擾節點的效益建立即時效益U；

根據博弈對象R、策略空間S及即時效益U建立干擾博弈模型G＝[R,S,U]。

進一步優化，所述車輛節點的效益為以最小的負載開銷獲得更高的信道的信干燥比；所述干擾節點的效益是消耗車輛節點的能量，降低信道的信干燥比。

進一步優化，所述“基于Dyna-Q強化學習對車聯網模型進行功率控制獲取車輛節點的最優發射功率”具體包括：