TwiNet：通过实时双向链路连接真实网络与其数字孪生
网络与互联网体系结构
2024-11-11 v2
摘要
无线频谱日益增加的复杂性带来了挑战与机遇，凸显了对实时解决方案和鲁棒数据处理能力的需求。数字孪生（DT）——物理系统的虚拟副本——整合实时数据以镜像其现实世界对应物，实现精确监控与优化。将DT纳入无线通信可增强预测性维护、资源分配和故障排除，从而提升网络可靠性。本文介绍了TwiNet，实现了真实无线频谱场景与DT副本之间的双向、近实时链路。利用MQTT协议，我们可以实现平均延迟为14毫秒的数据传输，适用于实时通信。这通过监控真实流量并在DT的无线环境中实时镜像得到了验证。我们在两个用例中评估了TwiNet的性能：（i）评估安全自适应数据率（SADR）系统中用户设备（UEs）的风险流量配置，与原始网络选择相比，网络性能提升约15%；（ii）针对被干扰的导频部署新的CNN，在人工数据上实现高达97%的训练准确率，并在低至2分钟内部署新模型以对抗持续存在的攻击者。TwiNet实现了DT的快速部署与适应，解决了现代无线通信系统中的关键挑战。
引用
@article{arxiv.2411.03503,
title = {TwiNet: Connecting Real World Networks to their Digital Twins Through a Live Bidirectional Link},
author = {Clifton Paul Robinson and Andrea Lacava and Pedram Johari and Francesca Cuomo and Tommaso Melodia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.03503},
year = {2024}
}
备注
6 pages, 7 figures, conference paper