Robust Over-the-Air Computation with Type-Based Multiple Access
作者: Marc Martinez-Gost, Ana Pérez-Neira, Miguel Ángel Lagunas
发布时间: 2025-02-27
来源: arxiv
研究方向: 无线通信与网络安全
主要内容
本文研究了在拜占庭攻击环境下，基于类型多址接入（TBMA）的空中计算（AirComp）的鲁棒性。与传统的直接聚合（DA）方法相比，TBMA通过将数据分配到多个无线电资源，提高了抗攻击能力，并支持更广泛的函数计算。
主要贡献
1. 提出了一种基于TBMA的鲁棒聚合物理层框架，增强了对抗攻击的鲁棒性。
2. TBMA能够集成参数和非参数估计器，提供灵活性和通用性。
3. 与假设样本平均的方法不同，该方案允许计算各种函数的鲁棒估计。
4. 将TBMA与DA进行比较，并在FEEL用例中展示了基于TBMA的鲁棒聚合的有效性，突出了其实际应用性。
研究方法
1. 类型多址接入（TBMA）
2. 空中计算（AirComp）
3. 拜占庭攻击检测与补偿
4. 鲁棒估计技术（如中值、百分位截断、重采样）
5. 联邦学习（FEEL）
实验结果
实验结果表明，与DA相比，鲁棒的TBMA在拜占庭攻击下显著优于DA，即使在存在大量攻击者的情况下也能保持高精度。在FEEL用例中，鲁棒的TBMA几乎与无攻击的系统一样表现良好。
未来工作
未来工作将探索将鲁棒的TBMA扩展到解决其他与幅度相关的挑战，例如信道变化。