35、抗干扰通信的优化策略与性能评估

抗干扰通信的优化策略与性能评估

1. 网络模型与攻击模型概述

在无线通信网络中，我们使用图 (G = (V, J, E, EI, C)) 来表示网络结构。其中，(V) 代表无线节点的集合，(J) 是干扰器的集合，(E) 和 (EI) 分别表示节点间的有向传输边和干扰边的集合，(C) 则是可用信道的集合。
我们采用协议干扰模型，每个节点具有统一的传输范围 (R_T) 和干扰范围 (R_I)。当节点 (u) 和 (v) 之间的距离 (d(u, v) \leq R_T) 时，形成传输边 (e(u, v))；当 (R_T < d(u, v) \leq R_I) 时，形成干扰边 (e_I(u, v))。
网络中有一组流 (F)，流 (f \in F) 定义为从源节点 (s_f) 传输到目的节点 (d_f) 的流量，其流量需求记为 (r_f)。

干扰器的攻击模型有两种：
- 静态干扰器 ：选择一组信道并持续干扰这些信道。
- 自适应（策略性）干扰器 ：根据过去的经验和对先前通信状态的观察来调整信道选择。

干扰器配备的无线电数量少于 (|C|)，因此在每个时隙内能够同时干扰的信道数量少于 (|C|)，且干扰范围 (R_J) 对于正常节点是未知的。

2. 问题的线性规划表述

为了缓解干扰攻击对多通道多跳多路径无线网络中吞吐量性能的影响，我们将跨层抗干扰问题表述为线性规划（LP）问题。

首先定义一个指示变量 (I_f^t(c, e)) 来表示一次传输尝试：
[
I_f^t(c, e) =