利用基于里西安模型的协作干扰与几何感知的中继选择技术，实现电动汽车车队的安全车对车通信

《Electronics》：Secure Vehicle-to-Vehicle Communication for Electric-Vehicle Platoons Using Rician-Based Cooperative Jamming and Geometry-Aware Relay Selection

　　

摘要

对于电动汽车车队而言，安全的车对车通信至关重要，因为广播式无线连接可能会使安全和控制信息面临被动窃听的风险。本文研究了一种适用于莱斯衰落环境下的电动汽车车队物理层安全框架，这种衰落环境常见于高速公路上的车队行驶情况。所提出的干扰辅助协作中继选择框架采用了放大转发中继、目标辅助的全双工友好型干扰、残余自干扰建模以及严格的总发射功率限制。中继选择的评估依据包括全信道状态信息保密性选择基准、实用的合法链路信道状态信息规则，以及基于协作自适应巡航控制位置信息且无需即时窃听者信道状态信息的确定性车队几何结构感知规则。通过蒙特卡洛模拟，并结合半解析的保密性中断评估和确定性时隙评估方法，将所提方案与瑞利衰落模型以及无干扰的放大转发方案进行了比较。在模拟的几何结构条件下，该方案在40 dBm的功率下可实现接近5.0 bps/Hz的峰值遍历保密速率，相比瑞利衰落基准方案，其信息被截获的风险降低了78.07%。在中全信道状态信息条件下，中继多样性可将保密性中断率从14.14%降低至0.04%，而在使用合法链路信道状态信息时则可降至0.22%。几何结构感知规则缩小了实际合法链路选择方案与全信道状态信息基准方案之间的差距，表明在测试条件下，车队位置信息有助于优化中继选择。