低空无线网络中安全感知、通信与计算联合优化
密码学与安全
2025-11-04 v1
摘要
随着地面资源日益饱和，研究注意力正转向低空航空空间，许多新兴应用如城市空中出租车和航空检查正在涌现。低空无线网络 (LAWN) 是这些应用的基础，感知、通信与计算 (ISCC) 的集成是 LAWN 的核心组成部分之一。然而，低空航空空间的开放性使通信面临安全威胁，降低 ISCC 性能，最终损害由 LAWN 支持的应用可靠性。为解决这些挑战，本文在考虑保密性的前提下研究 ISCC 的联合性能优化。具体而言，本文依据感知、保密通信和计算，分别推导天线图误差、保密速率和信息新鲜度 (AoI) 作为性能指标。基于这些指标，我们构建了一个在保持通信被探测概率低于所需阈值的前提下，平衡感知和计算性能的多目标优化问题。随后，我们提出了一个基于深度 Q 网络 (DQN) 的多目标演化算法，该算法根据不断变化的优化目标自适应选择演化算子，从而导致更有效的解决方案。大量仿真结果表明，所提方法在感知精度、通信保密性和信息新鲜度之间实现了优越的平衡，从而保障了 ISCC 性能和由 LAWN 支持的低空应用。
引用
@article{arxiv.2511.01451,
title = {Security-Aware Joint Sensing, Communication, and Computing Optimization in Low Altitude Wireless Networks},
author = {Jiacheng Wang and Changyuan Zhao and Jialing He and Geng Sun and Weijie Yuan and Dusit Niyato and Liehuang Zhu and Tao Xiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.01451},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 10 figures