WikiEdge:ArXiv-2408.17169v1/summary：修订间差异

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这份文件是一篇关于无单元大规模多输入多输出（[[Cell-Free Massive MIMO|CF-mMIMO]]）系统在[[主动窃听攻击]]下的通信安全研究论文，论文的主要内容可以概括如下：
这份文件是一篇关于[[无线通信]]安全领域的研究论文，论文的主要内容可以概括如下：
# '''系统模型与问题阐述'''：介绍了CF-mMIMO系统模型，包括多个[[天线接入点]]（[[Access Points|APs]]）和单天线用户，以及一个单天线的主动窃听者。论文考虑了在上行链路训练阶段，窃听者通过发送与合法用户相同的[[导频序列]]来污染[[信道估计]]，导致下行链路数据传输时信息泄露的问题。
# '''引言'''：介绍了[[无单元大规模多输入多输出]]（[[CF-mMIMO]]）系统在新一代无线网络中的潜力，以及在面对[[主动窃听攻击]]时保持通信安全的重要性。特别关注了在[[上行链路训练]]阶段通过发送与合法用户相同的[[导频序列]]来污染[[信道估计]]的主动窃听攻击。
# '''信号传输与接收模型'''：详细描述了上行链路训练阶段和下行链路数据传输阶段的信号传输过程，包括信道估计误差和接收信号模型。
# '''系统模型'''：构建了一个包含多个[[天线接入点]]（[[APs]]）和单一天线用户的CF-mMIMO系统模型，并考虑了单一天线的主动窃听者。详细描述了系统在[[时间分割双工]]（[[TDD]]）操作下的[[信道模型]]、上行链路训练阶段和[[下行链路数据传输]]阶段。
# '''预编码设计'''：提出了一种保护性部分零强制（[[Protective Partial Zero-Forcing|PPZF]]）预编码方案，以在保证其他合法用户的服务质量（[[Quality of Service|QoS]]）要求的同时，最大化被攻击用户的接收信号干扰噪声比（[[Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio|SINR]]）。
# '''安全性能分析'''：评估了在主动窃听攻击下，采用[[保护性部分零强制]]（[[PPZF]]）预编码的CF-mMIMO系统的保密性能。推导出了合法用户和窃听者的[[频谱效率]]（[[SE]]）的封闭形式表达式，并据此计算了[[保密频谱效率]]（[[SSE]]）。
# '''保密性能分析'''：分析了在主动窃听攻击下，CF-mMIMO系统采用PPZF预编码的保密性能，包括合法链路和窃听者的[[频谱效率]]（[[Spectral Efficiency|SE]]）。
# '''接入点选择和功率优化'''：
# '''接入点选择与功率优化'''：提出了一种基于大规模衰落的接入点选择方案和功率优化方法，以提高保密频谱效率（[[Secrecy Spectral Efficiency|SSE]]）。
#* '''接入点选择'''：提出了一种基于[[大规模衰落]]的贪婪算法来选择服务特定用户的APs，以提高SSE。
# '''窃听攻击检测'''：提出了一种基于接收导频信号平均功率的窃听攻击检测方法，可以在分布式方式下实现，并具有高检测概率。
#* '''功率优化'''：形成了一个优化问题，目标是在保证合法用户特定[[服务质量]]（[[QoS]]）要求和每个AP的最大传输功率的同时，最大化被攻击用户的[[接收信噪比]]（[[SINR]]），同时将窃听者的SINR限制在最大允许值以下。
# '''模拟结果与讨论'''：通过模拟结果验证了所提方案在不同系统参数下对SSE性能的影响，包括天线数量、APs数量、窃听者位置等，并与[[最大比传输]]（[[Maximum Ratio Transmission|MRT]]）方案进行了比较。
# '''窃听攻击检测'''：提出了一种基于接收导频信号平均功率的新方法，用于在系统中检测窃听者的存在，并确定哪个用户被攻击。该方法可以在每个AP上独立实现，而无需APs之间交换接收到的导频信号。
# '''结论'''：总结了研究成果，指出PPZF预编码方案在CF-mMIMO系统中对抗主动窃听攻击的有效性，以及提出的AP选择和功率优化方法能够显著提高系统的SSE性能。
# '''模拟结果'''：通过模拟验证了所提出的AP选择和功率分配方案的有效性，并比较了PPZF和[[最大比传输]]（[[MRT]]）预编码方案在不同系统参数下的性能。
# '''结论'''：总结了研究成果，指出在面对主动窃听攻击时，PPZF预编码方案相比MRT方案能显著提高CF-mMIMO系统的SSE。同时，提出的AP选择和功率优化方法能够为系统提供显著的性能增益。

2024年9月3日 (二) 09:05的最新版本

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这份文件是一篇关于无线通信安全领域的研究论文，论文的主要内容可以概括如下：

  1. 引言：介绍了无单元大规模多输入多输出（CF-mMIMO）系统在新一代无线网络中的潜力，以及在面对主动窃听攻击时保持通信安全的重要性。特别关注了在上行链路训练阶段通过发送与合法用户相同的导频序列来污染信道估计的主动窃听攻击。
  2. 系统模型：构建了一个包含多个天线接入点（APs）和单一天线用户的CF-mMIMO系统模型，并考虑了单一天线的主动窃听者。详细描述了系统在时间分割双工（TDD）操作下的信道模型、上行链路训练阶段和下行链路数据传输阶段。
  3. 安全性能分析：评估了在主动窃听攻击下，采用保护性部分零强制（PPZF）预编码的CF-mMIMO系统的保密性能。推导出了合法用户和窃听者的频谱效率（SE）的封闭形式表达式，并据此计算了保密频谱效率（SSE）。
  4. 接入点选择和功率优化：
    • 接入点选择：提出了一种基于大规模衰落的贪婪算法来选择服务特定用户的APs，以提高SSE。
    • 功率优化：形成了一个优化问题，目标是在保证合法用户特定服务质量（QoS）要求和每个AP的最大传输功率的同时，最大化被攻击用户的接收信噪比（SINR），同时将窃听者的SINR限制在最大允许值以下。
  5. 窃听攻击检测：提出了一种基于接收导频信号平均功率的新方法，用于在系统中检测窃听者的存在，并确定哪个用户被攻击。该方法可以在每个AP上独立实现，而无需APs之间交换接收到的导频信号。
  6. 模拟结果：通过模拟验证了所提出的AP选择和功率分配方案的有效性，并比较了PPZF和最大比传输（MRT）预编码方案在不同系统参数下的性能。
  7. 结论：总结了研究成果，指出在面对主动窃听攻击时，PPZF预编码方案相比MRT方案能显著提高CF-mMIMO系统的SSE。同时，提出的AP选择和功率优化方法能够为系统提供显著的性能增益。
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