基于NS3-gym框架的智能干扰规避系统设计与实现

来源：计算机工程与应用杂志2023年第4期北京时间：

作者：陈海涛, 龚广伟, 张姣, 赵海涛, 熊俊, 魏急波, 詹德川

单位：1.国防科技大学 电子科学学院，长沙 410073；2.南京大学 人工智能学院，南京 210046

摘要：多智能体构建的无线通信网络在受到外部恶意干扰时，智能体需要与环境进行大量交互来学习干扰规律和优化抗干扰策略。为了有效模拟和验证智能体与外部干扰环境的学习交互过程，需要构建智能干扰规避仿真系统。提出了一种基于NS3-gym框架的智能干扰规避系统，NS3模拟智能通信网络场景并将感知到的网络状态数据作为智能体的输入，智能体对输入数据进行学习分析得到干扰规避决策，并通过gym与NS3之间的交互将其返回到NS3中的仿真网络进行抗干扰策略部署。NS3-gym框架提供了NS3和OpenAI gym之间进行信息交互的接口。在Ubuntu20.04系统下搭建了智能干扰规避系统的仿真平台，分别验证了Q学习算法以及WoLF-PHC算法在扫频干扰、贪婪随机策略干扰、跟随干扰、随机干扰四种场景下的抗干扰性能。仿真结果证明了所提系统架构与仿真平台的正确性和有效性。

关键词：系统仿真,干扰规避,NS3-gym,强化学习