保护两层无人机网络传输安全的两阶段博弈框架
计算机科学与博弈论
2020-09-22 v1
摘要
多无人机网络有望通过提供更广覆盖和更好可靠性来扩展传统网络。然而，无线信号的广播特性与更广的覆盖使多无人机通信暴露于被动窃听者的威胁之下。近期研究主要聚焦于保护单一合法链路，或一对一/两无人机辅助网络中无人机与多个地面用户间的通信，而针对分层多无人机网络的物理层保密分析尚不充分。本文研究一种通用两层无人机网络，其由多个无人机发射机（UT）与多个无人机接收机（UR）组成，并存在多个无人机窃听者（UE）。为保护所有合法 UT-UR 链路免受 UE 在物理层的攻击，我们设计了一个包含 UT-UR 关联阶段与合作传输阶段的两阶段框架。具体而言，我们将安全传输问题建模为先后一个多对一匹配博弈与一个重叠联盟形成（OCF）博弈，并考虑 UR 的有限能力与吞吐量需求，以及 UT 的传输功率约束。我们提出一种匹配算法与一种 OCF 算法来求解这两个顺序博弈，并从理论上保证其收敛性与稳定性。仿真结果表明了我们所提算法的优越性，以及两阶段博弈框架在保密性能方面的有效性。
引用
@article{arxiv.2009.09887,
title = {A Two-stage Game Framework to Secure Transmission in Two-Tier UAV Networks},
author = {Mengnian Xu and Yanjiao Chen and Wei Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.09887},
year = {2020}
}
备注
to be appear in IEEE Transactions on Vehicular Technology