付晓梅，姚晓明，宗　群

（天津大学电子信息工程学院，天津 300072）

合作联盟中的节点选择及功率优化方法

付晓梅，姚晓明，宗群

（天津大学电子信息工程学院，天津 300072）

无线网络中节点的合作通过形成联盟可以有效增大系统的安全容量。现有研究只是解决了联盟自身收益最大化的局部优化问题，没有从全局考虑联盟之间存在的竞争和干扰问题。文章首先基于联盟博弈理论，提出了实现物理层安全性能最大的分布式中继选择方案；在此基础上，针对联盟之间存在的干扰和竞争问题，基于有代价的非合作博弈，提出联盟功率的优化方法；根据优化后的联盟功率，联盟内的节点依据信道增益分配联盟的最优功率。仿真分析和性能比较表明，所提出的方法不仅可以形成稳定的联盟，与只考虑局部最优的安全性能相比较，降低了联盟的功率消耗，且提高了联盟的安全收益。

物理层安全；中继选择；联盟博弈；功率优化

网址：www.sys-ele.com

0　引　言

无线通信的开放性使网络中的节点很容易被攻击和窃听，从而产生安全性问题［1］。Wyner证明如果窃听信道条件比合法接收者信道条件差，那么存在一种高可靠性的信道编码方式使窃听者无法从收到的信号中获得有用信息［2］。在实际环境下，该信道条件的制约关系难以保证。通过节点之间的相互协作，使得主信道的信道条件优于窃听信道的信道条件，节点之间就可以以一定的安全速率进行数据传输，有效抵制窃听行为，实现信息安全传输［3 4］。……