基于功率优化的自组织网络安全路由
信息论
2018-05-04 v1 math.IT
摘要
本文考虑在多跳自组织网络中存在服从泊松点过程（PPP）随机分布窃听者时的联合安全路由与发射功率优化问题。保密消息由源节点通过网络中多个合法中继连接的多跳路由发送至目的节点。我们的目标是在保密中断概率（SOP）阈值约束下，通过联合优化路由路径与每一跳的发射功率，最小化端到端连接中断概率（COP）。我们证明全局最优解可通过两步过程获得：最优发射功率具有闭式解，最优路由路径可由 Dijkstra 算法求得。随后引入多天线友好干扰机以进一步提升保密性能，并研究干扰机及所选路由各跳的最优发射功率。该问题可通过带一维搜索的迭代外多面体逼近算法最优求解。此外，可利用连续凸逼近（SCA）方法以更低复杂度推导次优发射功率。仿真结果表明所提算法在非干扰与干扰场景下均有性能提升，并揭示了安全路由中跳数与每跳发射功率之间非平凡的权衡关系。
引用
@article{arxiv.1805.01219,
title = {Secure Routing with Power Optimization for Ad-hoc Networks},
author = {Hui-Ming Wang and Yan Zhang and Derrick Wing Kwan Ng and Moon Ho Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.01219},
year = {2018}
}
备注
13 pages, 10 figures, to be published in IEEE Transactions on Communications