[发明专利]用于状态更新系统的方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种用于状态更新系统的方法，其特征在于，包括：

获取设定时间内基站与用户之间以及窃听者与用户之间的信息传输速率；

根据所述信息传输速率确定网络系统的平均保密年龄和保密年龄中断概率；

将所述网络系统的平均保密年龄和保密年龄中断概率转化为系统状态空间，以反射元件反射波束成形系数建立动作空间，并以基站的状态更新信息传输概率为奖励函数，建立安全波束成形模型；

利用学习算法对所述奖励函数进行解析获得全局最优解，并根据全局最优解和所述安全波束成形模型确定安全波束成形策略；

其中，根据所述信息传输速率确定网络系统的平均保密年龄包括：

根据所述信息传输速率确定用户成功接收到基站状态更新信息的概率和窃听者接收到基站状态更新信息的概率，并确定网络系统的瞬时保密年龄；

根据所述网络系统的瞬时保密年龄确定所述网络系统的平均保密年龄；

其中，用户成功接收到基站状态更新信息的概率、窃听者接收到基站状态更新信息的概率与所述网络系统的瞬时保密年龄之间具有如下关系：

其中，所述max[μ_m-μ_k]为网络系统的瞬时保密年龄；所述μ_m为窃听者的瞬时信息年龄；所述μ_k为用户的瞬时信息年龄；所述p_k为用户成功接收到基站状态更新信息的概率；所述q_m为窃听者成功接收到基站状态更新信息的概率；所述p_tx为状态更新信息传输概率；

所述瞬时信息年龄为：

其中，所述μ_x(t+1)为时间t+1内的瞬时信息年龄；所述为用户或窃听者在时间t内接收到来自基站的状态更新信息；所述表示成功收到状态更新信息；所述表示未接收到状态更新信息；

所述网络系统的保密年龄中断概率为：

其中，所述为所述网络系统的保密年龄中断概率；所述σ_th为网络系统所能容忍的最大保密年龄阈值；所述max[μ_m-μ_k]为所述网络系统的瞬时保密年龄；

其中，所述网络系统的平均保密年龄、保密年龄中断概率和所述系统状态空间具有如下关系：

其中，所述s为所述系统状态空间；所述y_k为第k个用户和第m个窃听者的信道信息；所述y_m为第m个窃听者的信道信息；所述μ_x(t)为时间t内的瞬时信息年龄；所述E[μ_s]为所述网络系统的平均保密年龄；所述为所述网络系统的保密年龄中断概率；

其中，以反射元件反射波束成形系数建立动作空间，并以基站的状态更新信息传输概率为奖励函数，建立安全波束成形模型，包括：

设A表示系统动作空间；根据观测到的系统状态s，中心控制器在基站处选择波束成形向量{v_k},k∈K，在IRS处选择反射波束成形系数{θ_i},i∈L，以及基站处的状态更新传输概率p_tx；动作a∈A定义为：

a＝{{v_k,k∈K},{θ_l,l∈L},{p_tx}}；

奖励函数表示为：

其中，

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络系统的平均保密年龄为：

其中，所述E[μ_s]为所述网络系统的平均保密年龄；所述μ_s和所述max[μ_m-μ_k]为网络系统的瞬时保密年龄；所述K为用户的数量；所述M为窃听者的数量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述学习算法为改进强化学习DDQN算法。