Novel DSA algorithms and Virtual Machines for SDR

Författare:

  • Alf Bengtsson
  • Patrik Eliardsson
  • Peter Stenumgaard
  • Hugo Tullberg
  • Kia Wiklundh

Publiceringsdatum: 2009-12-31

Rapportnummer: FOI-R--2919--SE

Sidor: 52

Skriven på: Engelska

Nyckelord:

  • dynamisk
  • spektrumaccess
  • mjukvarudefinierad
  • radio
  • frekvensplanering
  • virtuella
  • maskiner
  • hypervisor
  • Xen
  • separation
  • kernel
  • mandatory
  • access
  • control

Sammanfattning

Det är troligt att i en nära framtid kommer frekvensreglering att genomgå en förändring på så sätt att vissa frekvensband övergår från att vara statiskt planerade till att vara dynamiskt tillgängliga. Dessa band kommer vara föremål för så kallad dynamisk spektrumaccess (DSA) vilket innebär att de delar av spektrum som inte används för tillfället kan användas av andra användare. Huvudfokus för projektet Dynamiska Telekommunikationslösningar är att undersöka Försvarsmaktens möjligheter att dra nytta av DSA-utvecklingen i framtida radiosystem. Projektet bedriver forskning om metoder för kognitiv radio som känner av signalmiljön i frekvensband och använder denna information för att justera radioparametrar dynamiskt. Avkänning av signalmiljön kan göras autonomt för en enskild radionod eller som samverkansuppgift där flera noder bistår varandra genom att utväxla data. Oavsett strategi i detta avseende kan avkännandet av miljön bli påverkad av en fientlig insats. Av det skälet är det mycket viktigt att metoder för kognitiv radio i detta avseende tar hänsyn till säkerhetsaspekter för att undvika sådana attacker. I denna rapport presenteras resultat från arbetet med säkerhetslösningar och med algoritmer för dynamisk frekvensallokering. Förslag på säkerhetslösning presenteras. Vi föreslår en arkitektur baserad på virtuella maskiner. Den centrala egenskapen är förmågan hos en virtuell maskin-monitor att separera och isolera delar inom systemet. Detta kan användas för att separera olika klasser av information. En ny algoritm för dynamisk frekvensallokering har utvecklats i projektet. I rapporten visas hur denna algoritm får bättre prestanda än traditionell spektrumallokering som baseras enbart på mätning av störsignalers effekt i ett aktuellt frekvensband. Denna algoritm och eventuellt flera kommer att implementeras i en demonstrator för att utvärdera prestanda i en verklig radiomiljö.