In order to solve the increasingly outstanding problem about communication security for heterogeneous wireless networks,our research focus on physical layer security in heterogeneous wirless networks. We analyse wireless nodes'cooperative behaviors, resource allocation and cooperative jamming(collaborative jamming) in single network, homogeneous network or heterogeneous networks. Then the physical layer based heterogeneous wireless network security model will be proposed, based on wireless node cooperative behaviors. By using incomplete information game theory and information control theory, the security model is changed into a incomplete information game. In order to study heterogeneous wireless networks with dynamic topology character under incomplete information, we need analyse the self-adaptive behaviors of game subject and explore the preferences, learning and decision-making mechanism in heterogeneous wireless networks. By using dynamic evolution game theory and cross-layer optimization the idea of cross-layer design, we will propose to jointly optimize the danamic cooperative routing selection, resource allocation and cooperative jamming for physical layer security on this basis, which combines a dynamic evolution game model (DEGM) under incomplete information. Based on this model, a resource management and cooperative jamming method is proposed to jointly optimize the physical layer security performance of heterogeneous wireless networks under incomplete information, which can well suited to dynamic network environments and establish a relatively stable security communication link between the source and the destination. A new way and method can be proposed to effectively improve heterogeneous wirless networks information security accomplishing our research. It can also promote heterogeneous wirless networks to be applied in a more extensive area in communications.Furthermore, it is favorable to the exercise and cultivation of the communication and technology researcher and attract the talents and teams to strengthen in Wu-ling Mountain minority area.
针对异构无线网络中物理层日益突出的通信安全问题,本项目拟从物理层角度研究异构无线网络安全机制。对无线节点在异构网络环境下的协同行为、资源分配和干扰协同进行深入分析,构建基于节点协同的异构无线网络物理层安全模型,利用不完全信息博弈和信息控制的理论对该模型进行改进。探讨不完全信息动态网络环境下各博弈主体动态偏好、学习与决策机制,采用动态演化博弈思想和跨层优化方法对动态路由选择、资源分配和干扰协同进行联合优化。提出不完全信息下,面向异构网络安全的物理层资源分配和干扰协同联合优化方法,自动适应网络环境动态变化,在源与目的节点间形成相对稳定的安全通信链路。本项目的完成有望为有效改善异构无线网络信息安全提供一条新的途径和方法,它将推动异构无线网络在通信中更加广泛的应用。锻炼和培养民族地区通信技术研究者,凝聚优秀人才,促进武陵山区通信技术发展。
针对异构无线网络中物理层日益突出的通信安全问题。本项目首先从物理层角度研究异构无线网络安全机制,提出了一种基于虚拟MIMO的联合解码转发和协同干扰的物理层安全协作机制。然后对无线节点在异构网络环境下的协同行为、资源分配和干扰协同进行深入分析,既研究了一般异构无线网络下协作节点的博弈建模,又研究了基于节点协同的异构无线网络物理层安全模型和博弈建模。在此基础上,利用不完全信息博弈理论对该模型进行改进。接着分别研究了异构无线网络动态环境下,基于OFDM和虚拟MIMO技术,综合考虑不完全信息动态网络环境下各博弈主体动态偏好、学习与决策机制,分别构建了基于合作博弈和非合作博弈的动态博弈模型,对动态路由选择、资源分配和干扰协同等进行联合优化。.将无线节点的协同行为与方式、协作协议和OFDM技术进行融合,建立了综合节点协同行为机制和OFDM子载波动态分配的物理层安全模型,并给出了协作伙伴选择算法和策略。并对各种融合方案进行性能分析和适应场景仿真,获得不同条件下有效的物理层安全方案。对异构无线网络动态环境下自主无线节点行为的研究,并分别基于协同干扰和解码转发技术,将源节点与其它参与协同干扰节点之间的利益分配关系建模为Stackelberg博弈,源节点通过对参与协作节点所消耗的功率进行有偿支付,激励可信任协作节点参与协同;再将各个参与协作节点之间的竞争关系构建为非合作博奕,以促进各个节点在参与协作的时候对所消耗的功率合理定价。提出了不完全信息下用于异构无线网络动态环境下基于虚拟MIMO技术的双动态博弈算法,以及节点自选择与协同策略、功率优化与功率定价策略和动态特性分析。.本项目的研究结果,有望为有效改善异构无线网络信息安全提供一条新的途径和方法,也可能与传统基于密码体制的信息安全体制结合,在信息加密、信息安全传输和网络认证等方面产生新的,更加有效信息安全机制。这些都将推动异构无线网络在通信中更加广泛的应用。
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数据更新时间:2023-05-31
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