面向海事物理信息系統(tǒng)安全的資源分配研究.pdf

1、近些年來，海上寬帶通信越發(fā)受到學者的重視。開發(fā)利用海洋資源對沿海地區(qū)和整個國家的經(jīng)濟及社會發(fā)展都具有極為重要的戰(zhàn)略意義。與陸地上從1G到5G日新月異的變革相比，海洋通信由于環(huán)境及施工困難等原因，發(fā)展明顯滯后于陸地通信。隨著我國海事活動日趨頻繁和海洋經(jīng)濟迅猛發(fā)展，探索開發(fā)適合我國國情的海洋通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，構(gòu)建一個高速率、高可靠、全覆蓋、易管理、靈活性、低成本的新型海洋通信網(wǎng)絡(luò)迫在眉睫。
　　針對這一問題，本文首先解決海上資源優(yōu)化分配的

2、問題，提出了一種名為Cooperative Cognitive Maritime Cyber Physical Systems(CCMCPSs)的創(chuàng)新范例，以實現(xiàn)高速和低成本的通信服務(wù)。同時提出了海上可用空白空間的分析以及框架結(jié)構(gòu)。具體來說，提出了一個具有兩個階段的PU到SU（主用戶到次級用戶）和SU到SU的二級博弈，以解決具有最大比合并(MRC)接收模式的解碼轉(zhuǎn)發(fā)(DF)中繼模式的資源分配問題。在PU和SU之間采用Stackelber

3、g博弈，而在SU到SU傳輸過程中，考慮的則是使用對稱系統(tǒng)模型。探討基于效用和收益函數(shù)收斂于納什均衡的博弈理論過程，并對構(gòu)建的系統(tǒng)進行評價。
　　隨后，構(gòu)建海上合作認知海上網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)的創(chuàng)新框架，以提供機會性渠道訪問和安全通信。考慮了用于安全通信場景的合作的功耗和時間因素。提出了基于干擾的安全通信方案，以最大化PU的安全效用。得出最佳訪問時間部分的關(guān)閉形式解決方案，實現(xiàn)SU和干擾器的功能，以實現(xiàn)基于Stackelberg博弈的納什均