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在 Colosseum 无线网络仿真器中孪生商用无线电波形

网络与互联网体系结构 2023-10-16 v4 信号处理

摘要

由于无线用户数量不断增长,频谱共享技术在无线生态系统中日益普遍,其主要目标是避免对共存通信系统造成有害干扰。在考虑诸如船舶与航空机队雷达等系统时为甚,其中既有无线电运行着任务关键型通信链路。为了研究、开发和验证这些解决方案,诸如 Colosseum 无线网络仿真器之类的适当平台至关重要,因为它们能够在受控环境中进行频谱共享异构无线电技术的实验。在这项工作中,我们展示了如何使用 Colosseum 孪生商用无线电波形,以评估这些技术在复杂无线传播环境中的共存性。为此,我们在 Colosseum 上创建了一个高保真频谱共享场景,以评估孪生的商用雷达波形对工作在 CBRS 频段的蜂窝网络的影响。然后,我们利用在测试床上收集的 IQ 样本训练一个运行在基站的机器学习智能体,以检测既有雷达传输的存在并腾出带宽,从而避免对其造成有害干扰。我们的结果显示平均检测准确率为 88%,在 SNR 高于 0 dB 和 SINR 高于 -20 dB 的区间准确率在 90% 以上,平均检测时间为 137 ms。

关键词

引用

@article{arxiv.2308.04123,
  title  = {Twinning Commercial Radio Waveforms in the Colosseum Wireless Network Emulator},
  author = {Davide Villa and Daniel Uvaydov and Leonardo Bonati and Pedram Johari and Josep Miquel Jornet and Tommaso Melodia},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2308.04123},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 13 figures, 2 tables