在大规模支持 SWIPT 的 D2D 网络中实现隐蔽通信
信息论
2023-02-17 v1 信号处理
math.IT
摘要
我们旨在保护大规模设备到设备（D2D）网络免受敌手攻击。该 D2D 网络作为底层网络复用下行蜂窝网络频谱，并支持同步无线信息与能量传输（SWIPT）。在 D2D 网络中，发射机与接收机通信，接收机从其接收到的射频（RF）信号中提取信息与能量。与此同时，敌手试图检测 D2D 传输。D2D 网络应用功率控制并利用蜂窝信号实现隐蔽通信（即隐藏传输的存在），以防御敌手。我们使用两阶段 Stackelberg 博弈对 D2D 网络与敌手间的交互建模。其中，敌手为跟随者，在下层阶段最小化其检测误差；D2D 网络为领导者，在上层阶段受通信隐蔽性与功率中断约束最大化其网络效用。我们探讨了基于功率分割（PS）与基于时间切换（TS）的 SWIPT 方案。我们利用随机几何刻画大规模 D2D 网络、敌手与蜂窝网络的空间配置。我们分析敌手的检测误差最小化问题并采用 Rosenbrock 方法求解，所得解为下层阶段的最佳响应。考虑下层阶段的最佳响应，我们开发了一种双层算法求解 D2D 网络受约束的网络效用最大化问题并获得 Stackelberg 均衡。我们给出数值结果以揭示有趣的见解。
引用
@article{arxiv.2302.08010,
title = {Achieving Covert Communication in Large-Scale SWIPT-Enabled D2D Networks},
author = {Shaohan Feng and Xiao Lu and Dusit Niyato and Ekram Hossain and Sumei Sun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.08010},
year = {2023}
}