WikiEdge:ArXiv-2408.17169v1/summary

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這份文件是一篇關於無線通信安全領域的研究論文，論文的主要內容可以概括如下：

1. 引言：介紹了無單元大規模多輸入多輸出（CF-mMIMO）系統在新一代無線網絡中的潛力，以及在面對主動竊聽攻擊時保持通信安全的重要性。特別關注了在上行鏈路訓練階段通過發送與合法用戶相同的導頻序列來污染信道估計的主動竊聽攻擊。
2. 系統模型：構建了一個包含多個天線接入點（APs）和單一天線用戶的CF-mMIMO系統模型，並考慮了單一天線的主動竊聽者。詳細描述了系統在時間分割雙工（TDD）操作下的信道模型、上行鏈路訓練階段和下行鏈路數據傳輸階段。
3. 安全性能分析：評估了在主動竊聽攻擊下，採用保護性部分零強制（PPZF）預編碼的CF-mMIMO系統的保密性能。推導出了合法用戶和竊聽者的頻譜效率（SE）的封閉形式表達式，並據此計算了保密頻譜效率（SSE）。
4. 接入點選擇和功率優化：
   • 接入點選擇：提出了一種基於大規模衰落的貪婪算法來選擇服務特定用戶的APs，以提高SSE。
   • 功率優化：形成了一個優化問題，目標是在保證合法用戶特定服務質量（QoS）要求和每個AP的最大傳輸功率的同時，最大化被攻擊用戶的接收信噪比（SINR），同時將竊聽者的SINR限制在最大允許值以下。
5. 竊聽攻擊檢測：提出了一種基於接收導頻信號平均功率的新方法，用於在系統中檢測竊聽者的存在，並確定哪個用戶被攻擊。該方法可以在每個AP上獨立實現，而無需APs之間交換接收到的導頻信號。
6. 模擬結果：通過模擬驗證了所提出的AP選擇和功率分配方案的有效性，並比較了PPZF和最大比傳輸（MRT）預編碼方案在不同系統參數下的性能。
7. 結論：總結了研究成果，指出在面對主動竊聽攻擊時，PPZF預編碼方案相比MRT方案能顯著提高CF-mMIMO系統的SSE。同時，提出的AP選擇和功率優化方法能夠為系統提供顯著的性能增益。