Dynamic spectrum sharing (DSS) has recently attracted keen interest from regulatory bodies around the world as a key strategy to overcome spectrum scarcity in beyond 5G networks. In the United States, the Federal Communications Commission has adopted a three-tier DSS model for the Citizens Broadband Radio Service (CBRS) band managed by a spectrum access system (SAS) to share incumbents' spectrum with commercial cellular broadband applications. In this article, we first present a survey of current DSS approaches and their limitations and then discuss the benefits of using in-band full-duplex (IBFD) techniques in DSS networks. To illustrate the improvement in the performance of priority access license (PAL) and general authorized access (GAA) users in an IBFD-assisted CBRS, we consider a CBRS mobile broadband network (MBN) architecture comprising an incumbent in the form of a MIMO radar system and an IBFD MIMO MBN, consisting of PAL and GAA users. In particular, we design joint beamformers at the MBN, with constraints on transmit power at the MBN and detection probability of the radar system, and beamformers at the radar system to mitigate the interference from the radar system toward the cellular system. It is shown that the IBFD CBRS network architecture not only leads to improved performance of PAL and GAA users, but does so while producing less interference toward the radar than state-of-the-art half-duplex solutions. Finally, we present some open research challenges to invigorate research on beyond 5G IBFD DSS networks.

中文翻译：

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超 5G 网络中的带内全双工动态频谱共享

动态频谱共享 (DSS) 最近引起了世界各地监管机构的浓厚兴趣，将其作为克服 5G 网络以外频谱稀缺的关键策略。在美国，联邦通信委员会为由频谱接入系统 (SAS) 管理的公民宽带无线电服务 (CBRS) 频段采用了三层 DSS 模型，以便与商业蜂窝宽带应用共享现有运营商的频谱。在本文中，我们首先介绍当前 DSS 方法及其局限性的调查，然后讨论在 DSS 网络中使用带内全双工 (IBFD) 技术的好处。为了说明 IBFD 辅助的 CBRS 中优先访问许可证 (PAL) 和一般授权访问 (GAA) 用户的性能改进，我们考虑了一个 CBRS 移动宽带网络 (MBN) 架构，它包括一个 MIMO 雷达系统和一个 IBFD MIMO MBN，由 PAL 和 GAA 用户组成。特别是，我们在 MBN 设计联合波束成形器，限制 MBN 的发射功率和雷达系统的检测概率，并在雷达系统设计波束成形器，以减轻雷达系统对蜂窝系统的干扰。结果表明，IBFD CBRS 网络架构不仅可以提高 PAL 和 GAA 用户的性能，而且比最先进的半双工解决方案对雷达产生的干扰更少。最后，我们提出了一些开放的研究挑战，以激发对 5G IBFD DSS 网络以外的研究。由 PAL 和 GAA 用户组成。特别是，我们在 MBN 设计联合波束成形器，限制 MBN 的发射功率和雷达系统的检测概率，并在雷达系统设计波束成形器，以减轻雷达系统对蜂窝系统的干扰。结果表明，IBFD CBRS 网络架构不仅可以提高 PAL 和 GAA 用户的性能，而且比最先进的半双工解决方案对雷达产生的干扰更少。最后，我们提出了一些开放的研究挑战，以激发对 5G IBFD DSS 网络以外的研究。由 PAL 和 GAA 用户组成。特别是，我们在 MBN 设计联合波束成形器，限制 MBN 的发射功率和雷达系统的检测概率，并在雷达系统设计波束成形器，以减轻雷达系统对蜂窝系统的干扰。结果表明，IBFD CBRS 网络架构不仅可以提高 PAL 和 GAA 用户的性能，而且比最先进的半双工解决方案对雷达产生的干扰更少。最后，我们提出了一些开放的研究挑战，以激发对 5G IBFD DSS 网络以外的研究。和波束形成器，以减轻雷达系统对蜂窝系统的干扰。结果表明，IBFD CBRS 网络架构不仅可以提高 PAL 和 GAA 用户的性能，而且比最先进的半双工解决方案对雷达产生的干扰更少。最后，我们提出了一些开放的研究挑战，以激发对 5G IBFD DSS 网络以外的研究。和波束形成器，以减轻雷达系统对蜂窝系统的干扰。结果表明，IBFD CBRS 网络架构不仅可以提高 PAL 和 GAA 用户的性能，而且比最先进的半双工解决方案对雷达产生的干扰更少。最后，我们提出了一些开放的研究挑战，以激发对 5G IBFD DSS 网络以外的研究。