[发明专利]基于功率控制的车联网抗干扰的方法及电子设备

说明书

本发明涉及一种基于功率控制的车联网抗干扰的方法、存储介质及电子设备；所述方法包括以下步骤：将N个配置有传感设备的车辆建立车联网模型；建立干扰节点与车辆节点间的干扰博弈模型；基于Dyna‑Q强化学习对车联网模型进行功率控制获取车辆节点的最优发射功率；根据最优发射功率，车辆节点进行发送信标信息。为对抗车联网中车‑车协作通信收到的智能干扰供攻击，将干扰节点及车辆节点间的互动行为建立干扰博弈模型，车辆节点为获得干扰博弈模型中的最优发射功率，通过Dyna‑Q强化学习方法进行车联网的功率控制，通过动态调整发射功率有效的对抗干扰，以最低的代价获得更优的收敛效果，增强了车联网的抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及车联网领域，特别涉及一种基于功率控制的车联网抗干扰的方法、存储介质及电子设备。

背景技术

车联网(Vehicular ad hoc networks,VANETs)中车辆协作控制技术、自动驾驶技术不断发展，诸如车辆协同巡航系统、车辆协同安全系统有助于提高交通管理效率、道路交通安全，得到广泛的关注及应用。这些系统应用需要依赖车联网中车-车通信实时感知通信范围内车辆的环境状态信息，因而车联网采用IEEE802.11p协议中的专用信道，周期性地广播包含车辆位置等信息的信标。由于车联网的无线广播特性，其数据链路访问仍然采用CSMA/CA的随机访问方式，因而这些信标消息易受到敌意干扰的拒绝服务攻击。当信标的传输受到干扰攻击时，协同系统中的车辆无法在要求的延迟时间内更新相应信息，这将严重破坏系统的稳定性及车辆行驶的安全性。近年来，出现的一种智能干扰机能够通过学习合法用户的发射行为来实时调整自身攻击策略，加剧了车联网抗干扰的难度。

在传统的无线网络中，网络节点拓扑稳定，可通过扩频技术或提高发射功率来对抗干扰。但车联网具有无线信道开放、车辆快速移动等环境特性，导致其在检测、对抗干扰攻击上面临更大的挑战。

无线网络中的节点可以通过提高发射功率来提高通信的信干噪比(Signal toInteference Noise Radio,SINR)以实现抗干扰，但在车联网中盲目的提高周期性信标的发射功率不仅造成能源浪费，还将使得相应通信范围内信道负载变化，从而导致拥塞，影响协同车辆通信的稳定性。

发明内容

为此，需要提供一种基于功率控制的车联网抗干扰的方法、存储介质及电子设备，解决现有车联网容易受到敌意干扰的拒绝服务攻击，及智能干扰机加剧了车联网抗干扰难度的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种基于功率控制的车联网抗干扰的方法，包括以下步骤：

将N个配置有传感设备的车辆建立车联网模型；

建立干扰节点与车辆节点间的干扰博弈模型；

基于Dyna-Q强化学习对车联网模型进行功率控制获取车辆节点的最优发射功率；

根据最优发射功率，车辆节点进行发送信标信息。

进一步优化，所述“建立干扰节点与车辆节点间的干扰博弈模型”具体包括为：

根据参加博弈的车辆节点和干扰节点，建立博弈对象R；

根据车辆节点在功率限制范围内选择的发射功率及干扰节点的干扰功率建立车辆节点及干扰节点的策略空间S；

根据车辆节点的效益及干扰节点的效益建立即时效益U；

根据博弈对象R、策略空间S及即时效益U建立干扰博弈模型G＝[R,S,U]。

进一步优化，所述车辆节点的效益为以最小的负载开销获得更高的信道的信干燥比；所述干扰节点的效益是消耗车辆节点的能量，降低信道的信干燥比。

进一步优化，所述“基于Dyna-Q强化学习对车联网模型进行功率控制获取车辆节点的最优发射功率”具体包括：