論文の概要: CWGAN-GP Augmented CAE for Jamming Detection in 5G-NR in Non-IID Datasets
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.15075v1
- Date: Wed, 18 Jun 2025 02:36:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-19 19:35:51.526124
- Title: CWGAN-GP Augmented CAE for Jamming Detection in 5G-NR in Non-IID Datasets
- Title(参考訳): 非IIDデータセットにおける5G-NRのジャミング検出のためのCWGAN-GP拡張CAE
- Authors: Samhita Kuili, Mohammadreza Amini, Burak Kantarci,
- Abstract要約: オーバー・ザ・エア・ジャミング・アタックは、受信した信号の品質を損なうセキュリティアタックとして一般的である。
我々は、実世界のIn-phase and Quadrature (I/Q) OFDMデータセットに付加的な白色ガウスノイズ(AWGN)を組み込むことにより、ジャミング環境をシミュレートする。
畳み込みオートエンコーダ(CAE)を用いて、様々な特性に対するジャミング検出を実装する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.715528540446773
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: In the ever-expanding domain of 5G-NR wireless cellular networks, over-the-air jamming attacks are prevalent as security attacks, compromising the quality of the received signal. We simulate a jamming environment by incorporating additive white Gaussian noise (AWGN) into the real-world In-phase and Quadrature (I/Q) OFDM datasets. A Convolutional Autoencoder (CAE) is exploited to implement a jamming detection over various characteristics such as heterogenous I/Q datasets; extracting relevant information on Synchronization Signal Blocks (SSBs), and fewer SSB observations with notable class imbalance. Given the characteristics of datasets, balanced datasets are acquired by employing a Conv1D conditional Wasserstein Generative Adversarial Network-Gradient Penalty(CWGAN-GP) on both majority and minority SSB observations. Additionally, we compare the performance and detection ability of the proposed CAE model on augmented datasets with benchmark models: Convolutional Denoising Autoencoder (CDAE) and Convolutional Sparse Autoencoder (CSAE). Despite the complexity of data heterogeneity involved across all datasets, CAE depicts the robustness in detection performance of jammed signal by achieving average values of 97.33% precision, 91.33% recall, 94.08% F1-score, and 94.35% accuracy over CDAE and CSAE.
- Abstract(参考訳): 5G-NR無線セルラーネットワークの絶え間ない拡張領域では、無線妨害攻撃はセキュリティ攻撃として一般的であり、受信した信号の品質を損なう。
我々は、実世界のIn-phase and Quadrature (I/Q) OFDMデータセットに付加的な白色ガウスノイズ(AWGN)を組み込むことにより、ジャミング環境をシミュレートする。
畳み込みオートエンコーダ(CAE)を用いて、異種I/Qデータセットや同期信号ブロック(SSB)に関する関連情報を抽出し、顕著なクラス不均衡を伴うSSB観測を少なくするなど、異種I/Qデータセットなどの様々な特徴に対するジャミング検出を実装した。
Conv1D条件付きWasserstein Generative Adversarial Network-Gradient Penalty(CWGAN-GP)を用いることで、データセットの特性を考慮し、バランスの取れたデータセットを取得する。
さらに,拡張データセット上で提案したCAEモデルの性能と検出能力を,CDAE(Convolutional Denoising Autoencoder)とCSAE(Convolutional Sparse Autoencoder)のベンチマークモデルと比較した。
すべてのデータセットにまたがるデータの不均一性の複雑さにもかかわらず、CAEは、平均値97.33%の精度、91.33%のリコール、94.08%のF1スコア、94.35%の精度をCDAEとCSAEに対して達成することで、妨害信号の検出性能の堅牢さを描いている。
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