【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于毫米波车联网安全通信，具体涉及一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法、系统、设备及介质。
技术介绍
1、车联网作为一种新兴的技术，实现了车辆与其他交通设备或互联网设施之间(v2x)的互联互通。通过信息网络平台对车辆以及道路信息的收集和有效利用，车联网能够为不同的用户提供个性化的服务，满足不同场景下如自动驾驶、交通协调、娱乐应用等方面的业务需求。然而，在车联网不断发展过程中，无线通信数据量和终端设备数量呈指数级增长，并且微波频谱资源拥挤不堪，导致无法满足用户多样化的服务需求。拥有丰富频谱资源的毫米波(mmwave)通信技术为此提供了很好的解决方案。
2、随着毫米波车联网通信技术的日益成熟，其安全问题如保密信息泄露、非法截获信息、窃听攻击等也层出不穷。这是由于车联网网络架构的开放性为攻击者潜入网络并实施恶意的窃听攻击提供了天然条件，进而可能引发通信中断和机密信息泄露，对用户的服务质量和隐私安全造成巨大的威胁。因此，在设计毫米波车联网通信系统时，必须考虑信号传输的安全性。作为最底层的安全机制，物理层安全技术为保障车联网通信系统的安全传输提供了有效的解决方案。如协作干扰技术作为物理层安全的重要手段之一，其通过向特定区域发射人工噪声或阻塞信号，能够有效地降低潜在恶意的窃听者接收机密信号的质量，使其难以解码，增强车联网通信过程的安全性。在现有的相关研究中针对毫米波车联网中的多基站通信场景，提出了一种基于强化学习的毫米波车联网协同波束选择算法，将波束选择问题建模为多臂老虎机问题，并采用基于q学习的算法学习进
3、公开号为cn112492543b的专利申请，公布了一种基于车联网mec和d2d链路的车辆安全传输系统及方法，将每一个车辆安全传感器模块当作一个d2d用户节点，车主移动设备作为蜂窝用户，构建单蜂窝多d2d链路安全传输系统；所有车辆安全传感器模块将采集的车辆安全信息发送至车主移动设备；车主移动设备接收所有车辆安全传感器模块的车辆安全信息，并将所有车辆安全信息上传至mec移动边缘计算平台；车主移动设备接收mec移动边缘计算平台返回的车辆安全信息的分析结果。
4、公开号为cn116347386a的专利申请，公布了一种面向车联网可靠与安全传输的策略自适应方法，包括以下步骤：调用统计性安全约束，求解以传输速率最大为优化目标的优化问题，得到最佳的功率分配方案；对所述最佳功率分配方案进行协议一致性检测，当所述最佳功率分配方案对应的平均功率消耗小于预设的阈值，则将物理层中物理安全策略的分配参数移植到合法用户的实体协议栈中；否则，则将最佳的功率分配方案移植到合法用户的实体协议栈中，该方法能够提高车联网中无线通信的安全传输速率。
5、然而，现有技术主要存在以下缺点：
6、(1)现有技术依赖于所有车辆安全传感器模块将采集的车辆安全信息发送至车主移动设备。而当决策动作空间为混合动作时，即同时包含离散动作和连续动作时，并未进行算法框架设计和处理。
7、(2)现有技术未能很好地反映出实际高动态的车联网系统的动态窃听场景，也没有对高动态毫米波车联网系统中基站通信的安全性和可靠性进行提升。
8、(3)现有的毫米波车联网通信场景中，毫米波基站拥有更小的通信覆盖范围，使得车辆需要频繁地进行基站和波束的切换和调整。
9、在基站和波束的切换和调整时，上述专利技术并未考虑对路边单元设备的联合协作干扰方向和发射功率的选择问题。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法、系统、设备及介质，通过优化车辆用户的联合基站和波束的连接控制，发射阻塞路边单元的选择，以及路边单元设备的联合协作干扰方向和发射功率的选择，此外通过设计基于d3qn的vu智能体和基于d3qn-ddpg的路边单元智能体，搭建了车联网多智能体协作通信系统，实现了实时的离散-连续混合决策控制，本专利技术还设计了基于个体车辆保密传输速率的奖励惩罚机制，能够降低窃听者对合法信号的接收质量和保证每个合法车辆的安全传输性能和通信过程的强连接性，使得所有合法车辆的总保密传输速率最大化和提高毫米波车联网的安全传输性能。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：
3、一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，包括以下步骤：
4、步骤一：构建多基站多用户的毫米波车联网场景，建立多个车辆用户提供下行链路数据传输服务模型；
5、步骤二：构建通信模型，包括：天线增益模型、路径损失模型和信道增益模型；
6、步骤三：根据步骤一构建的毫米波车联网场景和步骤二构建的通信模型，在毫米波车联网场景中设计路边单元设备的联合波束选择和发射功率控制的安全协作传输方案，并选择安全协作传输方案的性能指标，得到联合优化问题和约束条件；
7、步骤四：基于步骤三得到的联合优化问题和约束条件，建立多智能体安全协作通信系统；
8、步骤五：在步骤四建立的多智能体安全协作通信系统中，设计基于d3qn算法的vu智能体；
9、步骤六：在步骤四建立的多智能体安全协作通信系统中，设计基于d3qn-ddpg算法的rsu智能体。
10、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
11、1.本专利技术通过联合设计车辆用户的联合基站和波束的连接控制，发射阻塞rsu的选择，以及rsu设备的联合协作干扰方向和发射功率的选择，使得所有合法车辆的总保密传输速率最大化，增强车联网通信过程的安全性。
12、2.本专利技术考虑了小区间干扰、rsu干扰、阻塞效应和实时决策等众多因素的影响，设计了基于排队论的车辆移动模型，搭建了多用户安全通信模型，并设计了基于个体车辆保密传输速率的奖励惩罚机制，以保证每个合法车辆用户的安全传输性能和通信过程的强连接性。
13、3.本专利技术将复杂的联合优化问题建模为多智能体联合决策问题，并搭建了一个基于多智能体的安全协作通信系统，系统中多个不同类型的智能体节点通过通信模块进行信息交互，相互协作，共同提升毫米波车联网通信的有效性和安全性。
14、综上，本专利技术通过一个多窃听者的动态窃听场景，并对窃听场景中的rsu进行协作干扰方案设计，向场景中特定区域发射阻塞信号，降低多个窃听者对合法信号的接收质量，能够提高毫米波车联网的安全传输性能；其次，本专利技术通过联合设计车辆用户的联合基站和波束的连接控制，发射阻塞rsu的选择，以及rsu设备的联合协作干扰方向和发射功本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：所述步骤一的具体过程如下：
3.根据权利要求1所述的一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：所述步骤二的具体过程如下：
4.根据权利要求1所述的一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：所述步骤三的具体过程如下：
5.根据权利要求1所述的一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：所述步骤四的具体过程如下：
6.根据权利要求1所述的一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：所述步骤五的具体过程如下：
7.根据权利要求1所述的一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：所述步骤六的具体过程如下：
8.一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输系统，其特征在于：包括：
9.一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输设备，其特
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能够实现权利要求1-7任一项所述的一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法。
...【技术特征摘要】
1.一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：所述步骤一的具体过程如下：
3.根据权利要求1所述的一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：所述步骤二的具体过程如下：
4.根据权利要求1所述的一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：所述步骤三的具体过程如下：
5.根据权利要求1所述的一种毫米波车联网多基站多用户场景下的安全传输方法，其特征在于：所述步骤四的具体过程如下：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：俱莹，田素恒，陈宇超，刘雷，裴庆祺，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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