Wyniki 1-10 spośród 10 dla zapytania: authorDesc:"Marek Suchański"

Dynamic Spectrum Management for Military Wirelles Networks Dynamiczne zarządzanie widmem w wojskowych sieciach bezprzewodowych


  Static spectrum utilization has significant operational implications which have been brought to light by expensive spectrum utilization measurements [1]. They showed that a large part of the radio spectrum is allocated but barely used in most locations. The current spectrum management methods have left very little spectrum to allocate both for new services and for the expansion of existing services, leading to an artificial spectrum scarcity, even though large parts of spectrum remain underutilized. Military missions of the last 20 years provided a great experience in the area of simultaneous exploitation of a huge number of wireless networks in a small area. Such situations abounded with collisions of these systems creating a serious danger for the army’s own combat units. For this reason, the US army approaches the problem of rationalization of spectrum consumption through the use of more effective spectrum management methods as one of problems requiring urgent solution [2]. A dramatic growth in the demand of wireless access’ users to the information and communications services calls for more and more efficient methods for spectrum utility. The frequency spectrum is one of genuinely natural resources in a global information society. The term "dynamic spectrum management" (DSM) covers a range of different areas, like dynamic channel allocation (DCA), frequency assignment, spectrum coexistence and spectrum access both to the licensed and unlicensed frequency bands. Several implementations of a real-time DSM algorithms have been already studied and recently published [3] ÷ [7], including the triggering of DSM algorithm, management of traffic on the used carriers, the adaptation of radiated power, coding and modulation, the beam-forming technique, the prediction of networks loading and allocation decisions. Each of the above listed questions should be solved by means of specialized optimization methods. The possibil[...]

Zintegrowany węzeł łączności dla operacji wojskowych i kryzysowych - TURKUS


  Zaangażowanie Sił Zbrojnych RP w prowadzenie operacji pokojowych poza granicami Polski wskazuje na konieczność zweryfikowania wymagań stawianych militarnym systemom łączności. Obecnie oczekuje się, aby systemy łączności, rozwijane na potrzeby operacji pokojowych, zapewniały dalekosiężną łączność bezprzewodową pomiędzy krajem i dowolnymi lokalizacjami na świecie. Taka funkcjonalność jest zapewniana głównie przez systemy łączności satelitarnej oraz krótkofalowej łączności jonosferycznej. Ponadto użytkownicy oczekują od misyjnych systemów łączności szerokiego spektrum świadczonych usług, od telefonii jawnej i utajnionej poprzez różnorodne usługi transmisji danych, do wideokonferencji włącznie. Wymaga się również, aby obiekty stosowane do budowy takich systemów łączności umożliwiały tworzenie elastycznych architektur sieciowych złożonych z różnej liczby węzłów o różnej liczbie użytkowników. Podkreślana jest także potrzeba integracji podsystemów wchodzących w skład misyjnego systemu łączności, tak aby jego użytkownik miał tylko jeden uniwersalny terminal końcowy zapewniający korzystanie z zasobów wszystkich podsystemów składowych. Szczególny nacisk kładzie się na bezpieczeństwo załóg przemieszczających się w obiektach łączności w ramach konwojów od miejsc wyładunku sprzętu do miejsc pełnienia służby. Zwracana jest również uwaga na potrzebę zapewnienia łatwości transportowania poszczególnych elementów oraz obiektów wykorzystywanych do budowy misyjnych systemów łączności. Powyższe uwarunkowania spowodowały, że w Wojskowym Instytucie łączności, w ramach realizacji projektu celowego, opracowano mobilny zintegrowany węzeł łączności TURKUS (ZWŁ TURKUS) dla operacji wojskowych i kryzysowych. Opracowanie to wpisuje się w generalny trend poprawy efektywności wykorzystania zasobów osobowych i sprzętowych sił ekspedycyjnych, uczestniczących w różnorodnych kontyngentach wojskowych. ZWŁ TURKUS opracowano w dwóch wersjach: dla operacji bojow[...]

Sieci kognitywne MANET


  Techniki kognitywne wyznaczają kierunek rozwoju współczesnych bezprzewodowych systemów wymiany informacji. Jest to spowodowane z jednej strony znacznym wzrostem zapotrzebowania na usługi realizowane drogą bezprzewodową, z drugiej - rozwojem technologii umożliwiających zaspokojenie potrzeb przy ograniczonych zasobach widmowych i energetycznych. Według prognozy Cisco [1], w latach 2010 - 2015 do 30 razy ma wzrosnąć ruch w mobilnych sieciach bezprzewodowych, głównie w wyniku zapotrzebowania na transmisje obrazów nieruchomych i ruchomych. Wzrost ten jest określany jako tsunami strumienia danych [2], a przesłanie takiego strumienia przekracza możliwości transmisyjne współczesnych sieci bezprzewodowych. Ma to ogromne konsekwencje, dotyczące zapotrzebowania na zasoby widmowe zarówno w sieciach komercyjnych, jak i w sieciach specjalnych, w szczególności dla służb odpowiedzialnych za bezpieczeństwo narodowe, w tym również wojska. Wzrost liczby urządzeń radiowych współdzielących wykorzystywane pasmo powoduje degradację warunków odbioru powyżej określonego poziomu niedopuszczalną dla zrealizowania połączenia z określoną jakością. Wzajemne oddziaływanie urządzeń emitujących energię elektromagnetyczną należy rozpatrywać jako zjawisko wielowymiarowe. Środowisko radiowe jest określone w przestrzeni elektromagnetycznej, która - oprócz trzech wymiarów determinujących położenie źródła energii w przestrzeni - jest określona w dziedzinach czasu, częstotliwości, energii. Rozpatrując wzajemne oddziaływanie sygnałów, należy uwzględniać również ich strukturę, właściwości urządzeń nadawczych i odbiorczych, mające wpływ na wartość dopuszczalnego stosunku sygnału użytecznego i sygnałów zakłócających. Idea współdzielenia zasobów radiowych ujmuje dwie klasy technik dostępu: metodę z nakładaniem widma (overlay spectrum access), w której wykorzystuje się ogólnie znane metody separacji sygnałów w dziedzinach czasu,częstotliwości, struktury sygnałów, przestr[...]

Wyszukiwanie wolnych kanałów OFDM dla radia kognitywnego metodą autokorelacji cyklicznej DOI:10.15199/59.2015.10.6


  Modulacja OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) jest jedną z najnowszych i najbardziej wydajnych form modulacji sygnałów radiowych. Wykorzystywana jest w systemach szerokopasmowych, takich jak naziemna telewizja cyfrowa, LTE czy sieci WiMax. Technologia ta polega na zamianie ciągów binarnych na ortogonalne sygnały zbliżone kształtem do sinx/x. Ortogonalność oznacza zerowanie się całki z dwu lub więcej bliźniaczych sygnałów, mimo ich jednoczesnego występowania, np. . Z powodu wielodrożności środowiska propagacji, pasmo sygnałów OFDM musi być nieco poszerzone względem pasma nominalnego. Przekłada się to w dziedzinie czasu na dodanie pewnej liczby bitów, w tym tzw. prefiksu (rys. 1). Prefiks wydłuża nieco czas emisji i analizy sygnału, ale dzięki temu możliwe jest sumowanie spóźnionych składowych bez zniekształceń (rys. 2a). Przykładowy sygnał OFDM przedstawiono na rys. 2b. W systemie UWB zajmuje on 528 MHz. Pasmo to zostaje rozdzielone na 128 podnośnych, z czego 122 stanowią nośniki użyteczne, 100 przenosi dane, 12 pełni rolę sygnałów pilotujących, a reszta - rolę ochronną (po 5 z każdej strony). Piloty są niemodulowane i służą do oceny tłumienia na trasie. Najstarszą i zarazem najprostszą metodą wykrywania obecności sygnału w szumie jest detekcja energii. Proces ten wymaga bardzo dużej liczby próbek, sięgającej setek tysięcy i więcej [1]. Wykrycie sygnału poniżej szumów jest utrudnione ze względu na problemy związane z ustaleniem progu detekcji na podstawie szumów (noise wall). Mniej wymagającą pod względem liczby próbek jest metoda Goodness-to-Fit [2]. Polega ona na ocenie stopnia odstępstwa rozkładu energii od funkcji c2 odpowiadającej szumowi normalnemu. Czułość metody pozostaje jednak nadal w okolicy 0 dB. Nieco lepsze rezultaty zapewnia metoda filtru dopasowanego (ML) jako środka oceny zakłócalności badanego spektrum względem założonego sygnału użytecznego [3]. Organizacje międzynarodowe (FCC) zabiegają jedn[...]

DEMONSTRATOR TECHNOLOGII DYNAMICZNEGO ZARZĄDZANIA WIDMEM W SIECI RADIA KOGNITYWNEGO DOI:10.15199/59.2017.6.70


  Obserwowany wzrost ilości danych transmitowanych zarówno w komercyjnych, jak i niekomercyjnych (w tym wojskowych) sieciach bezprzewodowych wymaga stosowania coraz efektywniejszych metod współdzielenia widma częstotliwości z dynamicznie zmiennym dostępem do zasobów widmowych (DSA). Termin "Dynamiczne Zarządzanie Widmem" obejmuje szeroki zakres problemów jak przydział częstotliwości. Alokacja kanałów, koegzystencja sieci i węzłów radiowych, dostęp do widma zarówno w licencjonowanych, jak i otwartych zakresach częstotliwości [1]. Kluczową właściwością systemów DZW jest zdolność do zapewnienia lepszego dostępu do widma powiązana z jakością transmisji, odpornością na zakłócenia, itp. W raporcie grupy roboczej NATO IST-077/RTG035 [2] stwierdzono, że bardziej efektywne wykorzystanie dostępnych zasobów widmowych wymaga opracowania nowych metod zarządzania widmem włącznie z zastosowaniem technologii radia kognitywnego (CR). W ramach zrealizowanego projektu "Zaawansowane metody dynamicznego zarządzania widmem opracowano demonstratory dwóch podstawowych metod DZW dla wojskowych sieci MANET: koordynowanego, dynamicznego dostępu do widma (CDSA), w którym wykorzystywany jest broker częstotliwości (BC) jako podstawowy komponent wielopoziomowego, scentralizowanego zarządzania widmem oraz oportunistycznego dostępu do widma (OSA) z rozproszonym zarządzaniem dostępem w grupowanej sieci węzłów kognitywnych. W referacie przedstawiono podstawowe założenia projektu. Opisano rozwiązania obydwu metod DZW oraz zamieszczono wybrane wyniki badań eksperymentalnych. Zarówno przedstawione rozwiązania, jak i wyniki są unikalne, niemające odpowiedników w dość obszernej literaturze opisującej demonstratory techniki CR, np. [3], [4], [5]. 2. CELE I ZAŁOŻENIA PROJEKTU Formułując zakres projektu postawiono 4 następujące cele, które zrealizowano: - opracowanie koncepcji obydwu metod DZW zawierającej rozwiązania układowe i programowe, - zaimplementowanie[...]

Komputerowe sieci kognitywne MIMO


  Kognitywny to - w pewnym uproszczeniu - inteligentny, działający ze świadomością stanu i praw otoczenia. Termin ten został wprowadzony w dysertacji, której autorem był Joseph Mitola III [1]. Sieci kognitywne adaptują się do lokalnych warunków i zapewniają lepsze wykorzystanie widma częstotliwości, niż sztywne sieci stosowane obecnie. Sięgnięcie po ideę CR (Cognitive Radio) nastąpiło w związku z tym, że społeczeństwa stają się coraz bardziej mobilne i potrzebują coraz większej wymiany informacji na drodze właśnie otwartych systemów bezprzewodowych. Tymczasem nośnik tej informacji - fale elektromagnetyczne (EM) - są w stadium głębokiego deficytu i nie należy oczekiwać, że zostaną wkrótce zastąpione jakimś nowym bytem fizycznym. Według badań odpowiedzialnych instytucji, np. FCC (USA) lub OFCOM (UK), już w przyszłym roku wystąpi dotkliwy brak pasma dla niektórych służb ruchomych (rys. 1). Komisja FCC podaje jednocześnie, że wykorzystanie widma EM przez tzw. ną, realizowaną lokalnie wewnątrz koegzystujących sieci przez wykorzystanie zdobyczy technologii IT i MIMO (Multiple Input - Multiple Output). Zastosowanie komputera w sieciach CR-MIMO miałoby na celu nie tylko kontrolę i wymianę danych radiowych, jak to już jest obecnie, ale generalnie organizację ruchu na zasadzie gry operacyjnej według zasad kompatybilności, zapewnienie priorytetów, bezpieczeństwa transmisji itp. W prezentowanym artykule podano - w dużym skrócie - podstawowe zasady działania sieci CR-MIMO oraz przykładowe wyniki symulacji jednej z prostszych konfiguracji: sieć bezprzewodowa klasyczna oraz sieć CR-MIMO, pracująca w [...]

HYBRYDOWE METODY SENSINGU WIDMA ZE SZCZEGÓLNYM UWZGLĘDNIENIEM TECHNIK KORELACJI CYKLICZNEJ1 DOI:10.15199/59.2016.8-9.69


  W referacie omówiono hybrydowy sensing widma ze szczególnym uwzględnieniem detektora cech cyklostacjonarnych sygnału. Zdefiniowano funkcję autokorelacji cyklicznej CAF (ang. Cyclic Autocorrelation Function) należącą do klasy tzw. ślepych detektorów SCD (ang. single-cycle detector). Dano równania i wyniki analizy oraz badań symulacyjnych dla sygnału OFDM (ang. Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Abstract: The paper discusses the hybrid spectrum sensing with particular focus on the cyclostationary detector. Defined Cyclic Autocorrelation Function (CAF) belongs to the class of blind SCD (single-cycle) detectors. In the paper are given the equations and results of analysis and simulations for the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal. Słowa kluczowe: Detektor hybrydowy, detekcja cech cyklostacjonarnych, funkcja autokorelacji cyklicznej, CAF, OFDM. Keywords: Hybrid detectors architecture, cyclostationary feature detection, cyclic autocorrelation function, CAF, OFDM. 1. WSTĘP W literaturze dotyczącej optymalizacji metod sensingu widma pod kątem zwiększenia efektywności rozważa się detektory o hybrydowej strukturze wykorzystującej zalety różnych metod detekcji [1], [6], [8]. W takim ujęciu zazwyczaj główną rolę oddaje się detekcji energii, która jest mniej dokładna, ale prosta i uniwersalna. Wspomaganie otrzymuje wtedy bądź to od metod cyklicznych bazujących na analizie częstotliwości bądź metod statystycznych, wykorzystujących rozkłady probabilistyczne określonych cech sygnałów, np. mocy. W militarnych systemach łączności na ogół mamy wiedzę o stosowanych technikach/modulacjach poszukiwanych użytkowników pierwotnych. Wówczas sensing widma polega na monitorowaniu "kanału po kanale". Taka metoda nazywana jest sensingiem wielokanałowym (ang. multi-band sensing) [17]. Można wtedy stosować algorytm, w którym w pierwszej fazie dokonuje się detekcji energii w interesujących kanałach i w ten sposób wery[...]

DETEKCJA HYBRYDOWA JAKO METODA ZWIĘKSZAJĄCA WYDAJNOŚĆ SENSINGU DOI:10.15199/59.2017.6.54


  Systemy radia kognitywnego [3] [5] stanowią skuteczne rozwiązanie problemu niedoboru widma, głównie dzięki funkcji gwarantującej dynamiczny dostęp (ang. Dynamic Spectrum Access - DSA) do pasm chwilowo niewykorzystywanych przez użytkowników licencjonowanych (ang. primary user - PU). Skanowanie widma (sensing) jest jednym z podstawowych zadań radia kognitywnego, które musi zostać przeprowadzone aby możliwa była komunikacja. Sensing polega na monitorowaniu szerokich fragmentów widma radiowego i wykrywaniu kanałów niezajętych przez użytkownika pierwotnego (licencjonowanego), które mogą zostać wykorzystane przez użytkownika wtórnego (ang. secondary user - SU). Haykin działanie to definiuje jako "wyszukiwanie nieużytkowanych częstotliwości widma poprzez skanowanie prowadzone lokalnie przez odbiorniki stanowiące elementy sieci" [4]. Termin "nieużytkowane częstotliwości" oznacza te podzakresy widma radiowego, które są w określonym czasie i miejscu nie w pełni wykorzystywane. Do zagadnienia sensingu odnoszono się w sposób teoretyczny już wielokrotnie. Zaproponowano wiele technik skanowania widma dla systemów radia kognitywnego, a ilość publikacji dotyczących tej tematyki jest liczona w tysiące. Wszystkie te metody można sklasyfikować w kilku podstawowych kategoriach w zależności od wykorzystywanych cech sygnału. Najczęściej rozważanymi metodami wykorzystywanymi w procesie rozpoznawania widma są detekcja energii, detekcja cech cyklostacjonarnych, detekcja z wykorzystaniem filtra dopasowanego oraz detekcja falkowa [11]. Ze względu na niską złożoność obliczeniową oraz nieskomplikowaną implementację najczęściej stosowaną metodą w procesie skanowania widma jest detekcja energii (ED) [10]. Jest to "pół ślepa" (ang. semi blind) metoda, która niestety wymaga wiedzy na temat widmowej gęstości mocy szumu, przez co jest wrażliwa na niepewność jej estymacji [2] [9]. Z tego względu w literaturze przedmiotu analizuje się również przydatność [...]

 Strona 1