[发明专利]用于状态更新系统的方法、装置及存储介质

说明书

本发明提供一种用于状态更新系统的方法、装置及存储介质。该方法包括：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。本发明根据确定的安全波束成形策略，在优化系统安全性同时考虑合法用户的QoS要求。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于状态更新系统的方法、装置及存储介质。

背景技术

目前，针对无线通信系统中的物理层安全(PLS，physical layer security)改善提出了智能反射面(IRS，intelligent reflecting surface)的新技术，以克服现有PLS改善方案协作中继策略、人工噪声辅助波束成形、协同干扰等需要额外功率的引入的问题。在此基础上，对IRS应用到传统的无线网络中以提高安全性进行了大量的研究。IRS通过扩大窃听信道和合法信道差距从而起到主动防御的作用，符合了“内聚而治”“自主以生”的内生安全理念，因此，IRS有望在第六代(6G)和无线通信系统之外可以实现更高的频谱效率和能源效率。与此同时，6G和物联网的新兴应用需要及时可靠的状态更新系统，因此，需要提供一种提高系统安全性的方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于状态更新系统的方法、装置及存储介质，以解决如何提高网络更新系统安全性的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于状态更新系统的方法，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。

在一种可能的实现方式中，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。

在一种可能的实现方式中，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。

在一种可能的实现方式中，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：