基于类型型多址接入的鲁棒 over-the-air 计算
信号处理
2025-02-27 v1 人工智能
摘要
本文利用类型型多址接入（TBMA）的特性，探讨其作为面向抗 Byzantine 攻击的 over-the-air 计算（AirComp）方法的有效性，即恶意节点故意扭曲其传输以破坏聚合结果的对抗性策略。不同于经典直接聚合（DA）AirComp，该方法在信号幅度上聚合数据，易受到攻击；TBMA 将数据分布在多个无线资源上，使接收方能够构建传输数据的直方图表示。该结构允许集成经典鲁棒估计器，并支持超出算术平均值的多样化函数计算，这在DA方法中不可实现。通过大量仿真，我们展示了鲁棒TBMA显著优于DA，即使在对抗性条件下也能保持高精度，并展示了其在联邦学习场景中的应用。此外，TBMA降低了信道状态信息（CSI）需求，降低能耗，并通过利用传输数据多样性增强韧性。这些结果将TBMA确立为面向下一代网络中安全且高效聚合的可扩展且鲁棒解决方案。
引用
@article{arxiv.2502.19014,
title = {Robust Over-the-Air Computation with Type-Based Multiple Access},
author = {Marc Martinez-Gost and Ana Pérez-Neira and Miguel Ángel Lagunas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.19014},
year = {2025}
}
备注
Paper submitted to 33rd European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2025)