【技术实现步骤摘要】
一种雾物联网物理层安全的资源分配方法及装置
[0001]本专利技术涉及通信
，特别是指一种雾物联网物理层安全的资源分配方法及装置。
技术介绍
[0002]物联网和云计算极大地便利我们的日常生活，如智能家居、智慧交通、智慧医疗保健等。随着底层物联网设备收集的数据量呈爆炸式增长，需要在数据产生地附近处理数据以最大限度地减少响应时延，并有效地分配网络负载。雾计算将大量通信、控制、存储和管理置于网络边缘，而不是建立到更集中的远程云，这种方法有效减少了服务延迟，提高了服务质量。然而，由于接近物联网设备、分散式体系结构和瞬时支持，雾物联网存在着其自身的隐私和安全挑战。雾物联网应用于生活的各个领域，互联的智能设备本质上是远程的，并使用无线连接进行通信，由于其广播性质容易受到各种网络攻击，如窃听、中间人攻击、篡改等。因此，雾物联网感知数据的安全传输受到研究者广泛关注。
[0003]基于密码学的算法实现的物联网感知数据安全传输虽然能够从计算层面上防止攻击者(不可信第三方)窃听或掌握感知数据内容，但该类型方法一般具备庞大的运算量需...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种雾物联网物理层安全的资源分配方法，其特征在于，包括：S1：构建系统网络通信模型，所述系统网络模型包括云层、雾层和用户层；所述雾层包括多个雾节点；S2：通过所述雾节点对所述雾层和用户层之间的通信信道进行优化，对所述通信信道中的不可信节点信号进行削弱干扰，重建信号；S3：根据所述重建信号，构建所述系统网络通信模型中的资源分配优化问题；S4：根据所述资源分配优化问题，对所述雾节点的状态、动作与奖励元素进行参数设置；S5：根据所述设置好的雾节点的状态、动作与奖励元素参数，结合深度Q网络DQN，形成基于深度强化学习的物理层安全资源分配算法DQN
‑
SRA，完成雾物联网物理层安全的资源分配。2.根据权利要求1所述雾物联网物理层安全的资源分配方法，其特征在于，所述用户层包括u个不同类型的合法用户，所述合法用户被k个重叠的所述雾节点覆盖，则k＞u，K＝{1,2,3,
…
k}表示雾节点的集合，U＝{1,2,3,
…
u}表示合法用户集合。3.根据权利要求2所述的雾物联网物理层安全的资源分配方法，其特征在于，所述S2中，通过所述雾节点对所述雾层和用户层之间的通信信道进行优化，对所述通信信道中的不可信节点信号进行削弱干扰，重建信号，包括：S21：雾节点通过通信测量得到不可信节点的噪声方差相关参数；S22：雾节点从合法用户接收所需信号的同时发送人工噪声至所述雾层和用户层之间通信信道；S23：雾节点根据所述不可信节点的噪声方差相关参数、所述从合法用户接收所需信号以及所述人工噪声，构建如下述公式(1)和公式(2)的离散时间系统模型：z(i)＝g
u,k
x(i)+g
k,k
w(i)+n(i)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)y(i)＝g
u,e
x(i)+g
k,e
w(i)+e(i)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，i＝1，2，3，
…
n；x(i)表示方差为p
u
的发射信号，w(i)表示功率等于p
k,u
的雾节点发送的人工噪声；z(i)表示雾节点的接收信号，y(i)表示不可信节点的接收信号；g
u,k
是合法用户与雾节点之间的信道增益；g
u,e
是合法用户和不可信节点之间的信道增益；g
k,e
是雾节点与不可信节点之间的信道增益；g
k,k
是雾节点与雾节点之间的信道增益；n(i)是功率为的高斯白噪声；e(i)是功率为的高斯白噪声；S24：根据下述公式(3)，通过数字干扰消除技术来消除和重建信号：z
′
(i)＝z(i)
‑
g
k,k
w(i)＝g
u,k
x(i)+n(i)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)其中，z
′
(i)表示重建后的雾节点的接收信号。4.根据权利要求3所述的雾物联网物理层安全的资源分配方法，其特征在于，所述步骤S3中，根据所述重建信号，构建所述系统网络通信模型中的资源分配优化问题，包括：根据所述重建信号，构建如下述公式(4.1)
‑
公式(4.4)的资源分配优化问题：公式(4.4)的资源分配优化问题：
且且其中，P
k
为每个雾节点用...
【专利技术属性】
技术研发人员：左珮良，李姗，孙国伟，赵洪，李兆斌，魏占帧，
申请(专利权)人：北京电子科技学院，
类型：发明
国别省市：
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