Zuverlässige Zeitsynchronisation im MIMO-Uplink trotz Störsender-Angriffen

Core Concepts

Die vorgeschlagene JASS-Methode ermöglicht eine zuverlässige Zeitsynchronisation im MIMO-Uplink, auch bei Angriffen durch verschiedenste Arten von Störsendern.

Abstract

Die Kernaussage des Artikels ist, dass die vorgeschlagene JASS-Methode (Jammer-Aware SynchroniSation) eine zuverlässige Zeitsynchronisation im MIMO-Uplink ermöglicht, selbst bei Angriffen durch verschiedenste Arten von Störsendern. Der Artikel beginnt mit einer Beschreibung des Systemmodells und der Problemstellung. Es wird ein starkes Angriffsmodell angenommen, bei dem der Störsender nicht vorhersagbar oder beschränkt in seinem Verhalten ist. Der Hauptbeitrag ist die Herleitung des JASS-Optimierungsproblems, das eine räumliche Filterung des Empfangssignals zur Unterdrückung des Störsenders verwendet. Es wird bewiesen, dass unter bestimmten Bedingungen dieses Optimierungsproblem die korrekte Zeitsynchronisation liefert. Außerdem wird ein effizienter Algorithmus zur approximativen Lösung des Optimierungsproblems hergeleitet. Die Leistungsfähigkeit von JASS wird anhand von Simulationen evaluiert, die verschiedene Arten von Störsendern betrachten, darunter Breitband-Störsender, reaktive Störsender, Spoofing-Störsender, verzögerte Spoofing-Störsender, unregelmäßige Störsender und Antennenwechsel-Störsender. Die Ergebnisse zeigen, dass JASS in allen Fällen eine deutlich bessere Leistung erbringt als unmitigierte Synchronisation oder ein Baseline-Verfahren.

Stats

Die Leistung von JASS wird bei einem Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) von -10 dB und 0 dB untersucht. Bei einem SNR von 0 dB erreicht JASS eine Gesamtfehlerrate von unter 1% für einen sinnvollen Schwellenwert, unabhängig von der Sendeleistung des Störsenders. Im Gegensatz dazu hat die unmitigierte Synchronisation eine Gesamtfehlerrate von über 20% für alle Schwellenwerte, selbst bei schwachen Störsendern, und eine Gesamtfehlerrate nahe 100% bei stärkeren Störsendern.

Quotes

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Key Insights Distilled From

Jammer-Resilient Time Synchronization in the MIMO Uplink

by Gian Marti,F... at arxiv.org 04-09-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.05335.pdf

Deeper Inquiries

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