反干扰预编码应对基于全被动干扰攻击的迪斯科智能反射表面
摘要：新兴的智能反射表面（IRS）显著提高了系统性能，但也给物理层安全带来了巨大风险。现有的研究已经证明，一种违法的IRS，即具有随机时变反射属性的IRS（类似于“迪斯科球”），可以被攻击者用来主动老化合法用户（LU）的信道。由DIRS产生的这种活跃信道老化现象（ACA）可以用于干扰多用户多输入单输出（MU-MISO）系统，而无需依赖干扰功率或LU信道状态信息（CSI）。为了应对由DIRS为基础的完全被动干扰器（FPJ）所带来的重大威胁，提出了一种抗干扰预编码器，该预编码器只需要基于DIRS为基础的ACA信道的统计特性，而不需要其CSI。首先推导了DIRS干扰信道的统计特性，然后基于这些统计特性推导出了抗干扰预编码器。此外，证明了抗干扰预编码器可以实现最大的信号干扰加噪声比（SJNR）。为了在不改变系统架构或与非法DIRS合作的情况下获得ACA统计信息，设计了一种数据帧结构，合法接入点（AP）可以使用该结构来估计统计特性。在设计的数据帧中，LU只需要在检测到干扰攻击时向合法AP反馈其接收功率。还提供了数值结果，以评估所提出的抗干扰预编码器对抗DIRS为基础的FPJ的有效性，以及合法AP用于估计统计特性的设计数据帧的可行性。
作者：Huan Huang, Lipeng Dai, Hongliang Zhang, Zhongxing Tian, Yi Cai, Chongfu Zhang, A. Lee Swindlehurst, and Zhu Han
论文ID：2308.15716
分类：Signal Processing
分类简称：eess.SP
提交时间：2023-08-31