Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Paweł Kryszkiewicz"

PROTECTION OF PRIMARY USERS IN HIGH-QUALITY NC-OFDM-BASED COGNITIVE RADIO DOI:10.15199/59.2016.6.19


  OCHRONA UŻYTKOWNIKÓW PIERWOTNYCH W SYSTEMIE RADIA KOGNITYWNEGO WYSOKIEJ JAKOŚCI Z WYKORZYSTANIEM TECHNIKI NC-OFDM Streszczenie: System radia kognitywnego wykorzystujący technikę NC-OFDM umożliwia transmisję z użyciem wolnych zasobów widmowych przeplecionych w częstotliwości z sygnałem systemów licencjonowanych. W pracy przedstawiono problem interferencji wywoływanej przez system radia kognitywnego w odbiorniku systemu licencjonowanego jak również autorskie metody jego rozwiązania. Przedstawiono również nowe algorytmy synchronizacji umożliwiające pracę odbiornika NC-OFDM w obecności silnej interferencji od systemów licencjonowanych.1 Abstract: The NC-OFDM-based cognitive radio system allows for transmission using spectrum white spaces interleaved in frequency with licensed systems signals. This paper presents problem of interference generated by cognitive radio transmitter to licensed system receiver and shows original solutions. Additionally, new synchronization algorithms are presented for NC-OFDM receiver interfered by strong licensed systems signals. Słowa kluczowe: Radio kognitywne, NC-OFDM, interferencja, synchronizacja. Keywords: Cognitive radio, NC-OFDM, interference, synchronization. 1. WSTĘP Przewiduje się, że przez najbliższe lata utrzyma się trend zwiększającego się zapotrzebowania na usługi bezprzewodowej transmisji danych. Konieczne będzie wprowadzenie nowych, bardziej efektywnych widmowo technologii dostępu do spektrum elektromagnetycznego. Choć większość użytecznych zakresów częstotliwości jest już przydzielona do istniejących systemów radiokomunikacyjnych, pomiary wykazują znaczne niewykorzystanie zasobów widmowych [1]. W przypadku Poznania zajęte jest jedynie ok. 27% zasobów widmowych w pasmie 75 MHz - 3 GHz, co zostało zmierzone przez autora pracy. Rozwiązaniem tego problemu wydaje się być technologia radia kognitywnego CR (ang. Cognitive Radio). Umożliwia ona dynamiczny dostęp do widma elektromagnet[...]

WPŁYW CHARAKTERYSTYKI NIELINIOWEJ WZMACNIACZA NA PRZEPŁYWNO´S ´C SYSTEMU UZ˙YWAJA˛CEGO TECHNIKI OFDM DOI:10.15199/59.2018.6.68


  1. WSTE˛P Technika OFDM (ang. Orthoonal Frequency Division Multiplexing) jest powszechnie u˙zywana we współczesnej komunikacji radiowej zarówno rozsiewczej (np. w standardzie cyfrowej telewizji naziemnej DVB-T) jak i na ła˛czach punkt-punkt (np. w standardzie LTE). Popularno ´s´c zawdzi˛ecza łatwo´sci generacji sygnału z u˙zyciem szybkiej odwrotnej transformaty Fouriera IFFT (ang. Inverse Fast Fourier Transform) i niskiej zło˙zono´sci korektora kanałowego. Problemem jest natomiast du˙za zmienno ´s´c amplitudy sygnału w czasie. Efekt ten mierzony jest 1Praca finansowana ze ´srodków przyznanych przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyz˙szego na działalnos´c´ statutowa˛ DSMK/81/8125. Autor jest stypendysta˛ korzystaja˛cym ze wsparcia finansowego Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (FNP). cz˛esto przez metryk˛e PAPR (ang. Peak-to-Average Power Ratio) [9]. Wzmacniacze u˙zywane w nadajnikach radiowych cze˛sto charakteryzuja˛ sie˛ nieliniowym wzmocnieniem powoduja˛cym zniekształcenie sygnału OFDM zarówno w pasmie jak i poza pasmem podno´snych danych. Jedna˛ z metod obniz˙enia mocy zniekształcen´ jest linearyzacja wzmacniacza [5]. W najlepszym przypadku efektywne wzmocnienie poła˛czenia wzmacniacza i układu linearyzuja ˛cego jest stałe az˙ do osia˛gnie˛cia mocy maksymalnej. Próbka wej´sciowa, która przekracza moc maksymalna ˛ ustalana jest na moc maksymalna˛ (tzn. odcie˛cie). Aby ograniczyc´ udział próbek przekraczaja˛cych tak zdefiniowany próg odci˛ecia stosuje si˛e szereg algorytmów modyfikuja ˛cych własnos´ci sygnału OFDM, cze˛sto poprzez obni˙zenie warto´sci PAPR [2]. Do´s´c popularna jest metoda podno´snych zastrze˙zonych TR (ang. Tone Reservation), która zast˛epuje cz˛e´s´c symboli danych przez symbole optymalizuja ˛ce funkcje˛ celu np. minimalizuja˛c moc próbki maksymalnej [1] czy maksymalizuja˛c stosunek mocy sygnału do mocy zniekształce´n nieliniowych [3]. Zaproponowano równiez˙ metode˛ minimalizuja˛ca moc zniekształcen ´[...]

OPTYMALIZACJA PUNKTU PRACY WZMACNIACZA KLASY B DLA SYGNAŁU OFDM DOI:10.15199/59.2019.6.69


  1. WSTE˛P Technika OFDM (ang. Orthogonal Frequency Division Multiplexing) jest u˙zywana powszechnie we współczesnych standardach transmisji bezprzewodowej np. DVB-T, LTE, IEEE 802.11 ac. Przy wielu zaletach np. mo˙zliwo´sci wydajnej realizacji nadajnika z u˙zyciem bloku IFFT (ang. Inverse Fast Fourier Transform), prostej korekcji wpływu kanału wielodrogowego (dzi˛eki podziałowi pasma na podno´sne) czy prostocie u˙zycia technik MIMO (ang. Multiple Input Multiple Output), posiada równiez ˙ kilka wad. Jedna˛ z nich jest duz˙a zmiennos´c´ chwilowej mocy sygnału OFDM w czasie. Zjawisko to jest cz˛esto mierzone przy pomocy warto´sci PAPR (ang. Peak to Average Power Ratio) tzn. stosunku mocy szczytowej do s´redniej [1]. Wykorzystuja˛c w nadajniku nie-idealny wzmacniacz mocy, który zapewnia liniowe wzmocnie- 1Praca powstała w wyniku realizacji projektu FAUST nr PLTW/ V/3/2018 finansowanego przez Narodowe Centrum Bada´n i Rozwoju. nie tylko w ograniczonym zakresie mocy wej´sciowych, sygnał OFDM nara˙zony jest na zniekształcenia nieliniowe [3]. Objawiaja˛ sie˛ one zarówno pojawieniem sie˛ interferencji na podno´snych danych jak i wyciekiem sygnału do sa˛siednich pasm cze˛stotliwos´ciowych. W literaturze najcze˛stsze sa˛ 3 podejs´cia w celu rozwia˛zania tego problemu: obni˙zenie warto´sci PAPR, linearyzacja wzmacniacza oraz obni˙zenie punktu pracy wzmacniacza. Obni˙zenie wartos´ci PAPR osia˛gane jest zazwyczaj poprzez ingerencj ˛e w symbole OFDM np. poprzez dodawanie specjalnych podno´snych [11], niezale˙znie od charakterystyki u˙zytego wzmacniacza (choc´ wyste˛puja˛ równiez˙ rozwia˛zania cało ´sciowe [4]). Niestety zazwyczaj uzyskiwane obni˙zenie warto´sci PAPR jest niewspółmierne do zu˙zytych zasobów w tym zasobów obliczeniowych. Linearyzacja wzmacniacza odbywa si˛e zazwyczaj poprzez dodanie układu DPD (ang. Digital Predistortion) na jego wej´sciu. Celem tego układu jest takie nieliniowe zniekształcenie sygnału OFDM, ˙zeby w wyni[...]

SYNCHRONIZACJA DLA SYSTEMU NC-OFDM ODPORNA NA WPŁYW WĄSKOPASMOWEGO SYGNAŁU INTEREFERUJĄCEGO - OCENA JAKOŚCI W REALIZACJI SPRZĘTOWEJ DOI:10.15199/59.2015.8-9.43


  Stosowanie modulacji wielotonowej z nieciągłymi blokami zajętych podnośnych, NC-OFDM, wymaga zwiększonej odporności odbiornika na sygnały interferujące o widmie zlokalizowanym w paśmie częstotliwości nie używanym przez podnośne, jednakże obejmowanym przez układy odbiornika. Szczególnie trudna jest synchronizacja w obecności wąskopasmowego sygnału interferującego. W pracy zaproponowano algorytm synchronizacji w czasie i częstotliwości o niskiej złożoności obliczeniowej, odporny na wpływ wąskopasmowych sygnałów interferujących. Wyniki symulacji komputerowych skonfrontowano z wynikami uzyskanymi dla rzeczywistych sygnałów radiowych.1 1. WSTĘP Systematycznie rosnące zapotrzebowanie na szybką i niezawodną komunikację bezprzewodową [1] wymaga wykorzystania co raz szerszych pasm częstotliwości radiowych przez urządzenia telekomunikacyjne. Z uwagi na wiele istniejących licencji w pasmie radiowym do 3 GHz, rozważane jest zajmowanie przez nowe systemy częstotliwości w pasmach wysokich np. 28GHz [2]. Niestety, wiąże się to z istotnym zwiększeniem tłumienia propagacyjnego. Drugim rozwiązaniem, jest zwiększenie efektywności wykorzystania widma elektromagnetycznego dla niższych częstotliwości. Pomiary wykazały, że niewielki procent licencjonowanych zasobów widmowych w danym miejscu i czasie jest faktycznie w użyciu [3],[4]. Osiągnięcie wysokich efektywności widmowych wymaga jednak dynamicznego współdzielenia zasobów widmowych z użyciem systemu radia kognitywnego [5] i odpowiednio elastycznej warstwy fizycznej. Ciekawym rozwiązaniem jest metoda multipleksacji/ modulacji wielotonowej z nieprzyległymi podnośnymi NC-OFDM (ang. Non-Contiguous Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Wykorzystuje ona wąskopasmowe podnośne ortogonalne, które są modulowane symbolami danych lub też symbolami zerowymi w zależności od zajętości danego zakresu częstotliwości przez sygnał systemu licencjonowanego. Pozwala to osiągnąć wysoką efektywność wykor[...]

WYKORZYSTANIE BAZ DANYCH ŚRODOWISKA RADIOWEGO REM DO ZARZĄDZANIA PRZYDZIAŁEM ZASOBÓW WIDMOWYCH DOI:10.15199/59.2017.6.71


  Relatywnie niewielka liczba wykorzystanych w Polsce w danej lokalizacji kanałów telewizyjnych stwarza podstawy do analizy możliwości ich wykorzystania z użyciem technologii radia kognitywnego [1]. W szczególności ciekawym przypadkiem aplikacyjnym mogłoby być dostarczanie bezprzewodowego dostępu do usług (np. szerokopasmowego Internetu) wewnątrz budynków. Wynika to z obserwacji wyników przeprowadzanych w tym zakresie pomiarów [6]. Odbierana moc sygnału telewizyjnego wewnątrz pomieszczeń jest z reguły niewystarczająca do zapewnienia wymaganej jakości odbioru sygnału i konieczne jest wykorzystanie zewnętrznej anteny. W tej sytuacji w danym miejscu teoretycznie można wykorzystać nieużywane fragmenty pasma telewizyjnego do innych celów. Jednym z możliwych przypadków jest zastosowanie baz danych środowiska radiowego (REM, ang. Radio Environment Maps) i opartych na nich algorytmów dynamicznego przydziału zasobów np. [7]. Mapa środowiska radiowego to w ogólności mapa przedstawiająca różnego rodzaju dane dotyczące środowiska radiowego. Zawierać może ona informacje np. o położeniu odbiorników i nadajników, o regulacjach dotyczących pasma, dostępnych usługach, aktualnym wykorzystaniu częstotliwości, a także zapamiętane wcześniejsze informacje dotyczące przydzielanych zasobów. Zważywszy na zmienność w czasie otoczenia radiowego oraz regulacji prawnych, dane w niej zawarte muszą być systematycznie aktualizowane, a wykorzystanie pasma częstotliwościowego monitorowane [8]. Dzięki bazom danych typu REM możliwa jest optymalizacja wykorzystania widma, gdyż zawarte w niej informacje o bieżącym wykorzystaniu pasma są niezbędne podczas przydzielania zasobów nowym użytkownikom. Dodatkowe nadajniki nie mogą bowiem zakłócać pracy pobliskich urządzeń, które dotychczas działały poprawnie. Jedną z podstawowych danych, jaka musi być zawarta w takiej bazie jest informacja o mocy odbieranego sygnału systemu chronionego w dowolnym miejscu budynku. Z[...]

POŁA˛CZENIA NERWOWE A KOMUNIKACJA BEZPRZEWODOWA: O EFEKTYWNO´SCI ENERGETYCZNEJ TRANSMISJI CYFROWEJ I ANALOGOWEJ DOI:10.15199/59.2019.6.46


  przecia˛gu ostatnich lat liczba urza˛dzen´ poła˛czonych do sieci Internet gwałtownie wzrosła. Prognozuje sie˛, z˙e transmisja danych w sieciach mobilnych osia˛gnie wartos´c´ 30.6 EB/miesia˛c do roku 2020. Ponadto, przewiduje ˛ sie˛ masowa˛ komunikacje˛ pomie˛dzy urza˛dzeniami be˛da˛cymi cze˛s´cia˛ tzw. Internetu Rzeczy (ang. Internet of Things - IoT). Oznacza to wysoka˛ ge˛stos´c´ urza˛dzen´ na metr kwadratowy a zatem małe odległos´ci mie˛dzy urza˛- dzaniami. Ponadto cze˛s´c´ tych urza˛dzen´ be˛dzie zasilana bateryjne, zatem zu˙zycie energii jest kluczowe. Z drugiej strony współczesne systemy bezprzewodowe stosuja˛zwykle cyfrowe przetwarzanie sygnału be˛da˛ce z´ródłem zuz˙ycia energii, która moz˙e dominowac´ nad energia˛ konieczna ˛ do emisji sygnału. Obecne zuz˙ycie energii przez we˛- zły sieci bezprzewodowej jest rz˛edu 0.1 - 1W na poje- 1Praca powstała w ramach projektu "BioNets" (nr 2016/23/B/ST7/03937) finansowanego ze ´srodków Narodowego Centrum Nauki w ramach programu OPUS. dyncze ła˛cze. Dla porównania, niezwykle złoz˙ony mózg ludzki pracuje z moca˛ poniz˙ej 20W obsługuja˛c około 22·109 neuronów (odpowiadaja˛cych we˛złomsieci) i około 240 · 1012 synaps (odpowiadaja˛cych ła˛czom), czyli poni- z˙ej 10-9W na we˛zeł sieci (neuron) obsługuja˛c około 10 tysie˛cy ła˛czy (poła˛czen´ nerwowych). Niezwykle wysoka EE mózgu wynika z faktu iz˙ neurony działaja˛ w sposób cia˛gły. Informacja pochodza˛ca z synaps jest integrowana w neuronie i przetwarzana analogowo, po czym zapada decyzja o dalszych działaniach. Ta decyzja przekazywana jest poprzez akson do innych neuronów. Moz˙na zatem zauwaz˙yc´ pewna˛ analogie˛ mie˛dzy ludzkim mózgiem a trendami w sieciach bezprzewodowych gdzie liczba w˛ezłów b˛edzie ogromna, a odległo´s´c i poziomy mocy be˛da˛ niezwykle małe. Dlatego tez˙ warto rozwa˙zy´c zastosowanie mechanizmów z ludzkiego mózgu w przyszłych sieciach bezprzewodowych np. transmisje ˛ analogowa˛. Badania nad EE syst[...]

ANALIZA MOŻLIWOŚCI WSPÓŁDZIELENIA CZĘSTOTLIWOŚCI W PASMIE F - STUDIUM PRZYPADKU DOI:10.15199/59.2017.6.53


  Zagadnienie efektywnego wykorzystania zasobów częstotliwościowych stanowi jeden z fundamentów rozwoju szeroko rozumianej telekomunikacji bezprzewodowej. Nieustannie zwiększające się wymagania klientów względem jakości dostarczanych przez operatorów usług istotnie stymulują proces powstawania nowych rozwiązań, pozwalających na lepsze użycie dostępnych pasm częstotliwościowych [5]. Jednym z możliwych rozwiązań pozwalających na zwiększenie efektowności wykorzystania pasma radiowego jest wprowadzenie zaawansowanych algorytmów z zakresu przetwarzania sygnałów. Jednak obecnie problem nieefektywnego wykorzystania zasobów częstotliwościowych w kontekście wprowadzania przyszłych systemów bezprzewodowych (tzw. piątej generacji i późniejszych) jest często łączony z technologią radia kognitywnego [1]. Zakłada się w niej, że fragmenty pasma częstotliwościowego oryginalnie przypisane do konkretnego typu usługi, a jednak wolne w danym czasie i w danej lokalizacji, mogą być dynamicznie wykorzystane w celu równoczesnego świadczenia usług innym użytkownikom (tzw. nielicencjonowanym). Jest to możliwe tylko w sytuacji, gdy nowe usługi nie będą powodowały pogorszenia jakości usług oferowanych tzw. użytkownikom pierwotnym lub inaczej licencjonowanym. Takie jednak założenie pociąga za sobą konieczność dokładnej analizy środowiska radiowego i natychmiastowego reagowania na zachodzące w nim zmiany. W literaturze można odnaleźć wiele rozważań i analiz prowadzonych w odniesieniu do poszczególnych elementów systemów bezprzewodowych opartych na koncepcji radia kognitywnego. Dotyczą one m.in. poszczególnych faz cyklu kognitywnego [3], np. uczenia się systemu. Z dotychczasowych wyników można wysnuć wniosek, że technologia ta wymaga jeszcze wielu gruntownych badań zarówno teoretycznych jak i (może w szczególności) eksperymentalnych. Jednym z przypadków zastosowania radia kognitywnego jest sytuacja, kiedy pasmo jednego operatora jest wykorzystywane w [...]

IDEA ZASTOSOWANIA BAZ DANYCH INFORMACJI KONTEKSTOWEJ DLA KOMUNIKACJI TYPU V2X DOI:10.15199/59.2019.6.47


  1. WSTĘP Jednym z głównych aspektów przyszłych systemów bezprzewodowych piątej generacji (5G) jest zapewnienie wszechobecnego zasięgu dla różnych urządzeń jak również dostarczanie komunikacji o wysokiej niezawodności (ang. Ultra Reliable Communication, URC) dla usług związanych z bezpieczeństwem lub ratowaniem życia, które zapewniają niezawodny dostęp do sieci przy minimalnym opóźnieniu [7]. Zakres komunikacji URC obejmuje, między innymi, komunikację pojazd-pojazd (ang. Vehicle-to-Vehicle, V2V) - jest to komunikacja, która może być wykorzystywana do autonomicznego kierowania konwojem pojazdów. Grupa blisko poruszających się pojazdów wymienia się informacjami kontrolnymi i sterującymi, umożliwiając bezpieczny ruch całego konwoju bez interwencji człowieka. Przesyłanie komunikatów radiowych w sposób niezawodny pozwala na realizację różnych procedur, takich jak zmiany pasa ruchu (z użyciem kierunkowskazów), dostosowanie siły hamowania do warunków ruchu czy wyprzedzanie przeszkód lub innych samochodów. Na podstawie przeprowadzonych eksperymentów stwierdzono, że zastosowanie konwoju może pociągać za sobą lepsze wykorzystanie przepustowości dróg oraz zmniejszenie zużycia paliwa nawet o 15% [10] (opór aerodynamiczny pojazdu zmniejsza się wraz ze zmniejszaniem się odległości do poprzedzającego pojazdu). Stabilny ruch, tak zwanego "pociągu drogowego" przyczynia się do zmniejszenia ogólnego zużycia paliwa w pojazdach co, oprócz zysku finansowego, ma również pozytywny wpływ na środowisko. Według badań przeprowadzonych w ramach projektu Energy ITS [14], oszczędności paliwa przekładają się na znaczną redukcję emisji CO2, która może być niższa nawet aż o 4,8%. Dużym krokiem w kierunku osiągnięcia tego celu jest, zaproponowany w literaturze, mechanizm CACC (ang. Cooperative Adaptive Cruise Control). Wadą technologii CACC jest jego silna zależność od komunikacji bezprzewodowej, która może być realizowana, np. za pomocą standardu IEEE [...]

Mgła - nowa architektura sieci dla zrównoważonego rozwoju Internetu rzeczy DOI:10.15199/59.2019.7.2


  Według prognoz przedstawionych w [1], ruch telekomunikacyjny w sieciach teleinformatycznych rośnie wykładniczo, a ilość danych, których źródłem są urządzenia mobilne i bezprzewodowe, osiągnie w 2024 r. wartość 130 eksabajtów na miesiąc. Ponadto, przewiduje się masową komunikację miliardów urządzeń, stanowiących Internet rzeczy (Internet of Things - IoT), na niespotykaną dotychczas skalę, tj. 22,3 mld urządzeń w 2024 r. Przypadki użycia i zastosowania IoT są bardzo różnorodne, począwszy od telemetrii z wykorzystaniem energooszczędnych sensorów i transmisji raczej o niewielkiej szybkości, przez gry wideo i udostępnianie treści multimedialnych, wymagających dużych przepływności, po komunikację między pojazdami czy też zdalne sterowanie robotami z koniecznością zapewnienia wysokiej niezawodności i niskiego opóźnienia. Dlatego też wyznacznikiem przyszłych systemów radiokomunikacji ruchomej 5. i 6. generacji (5G/6G) mają być: ultrawysoka pojemność (coraz częściej wyrażana w bitach na sekundę na jednostkę objętości zamiast w bitach na sekundę czy też Erlangach na jednostkę powierzchni), ultraniskie opóźnienie, masowa łączność, ultrawysoka przepływność, ultraniskie zużycie energii [2][3]. Według [4], zapewnienie założonych wskaźników jakości przyszłej masowej komunikacji IoT stanie się siłą napędową rozwoju przemysłu i biznesu oraz wzrostu ekonomicznego opartego na zaawansowanych technologiach informacyjnych i telekomunikacyjnych (Information and Communication Technologies - ICT). Wyzwania dotyczące powszechnej dostępności usług teleinformatycznych oraz efektywnej energetycznie, niezawodnej, masowej komunikacji z gwarantowaną jakością (Quality of Service - QoS) wymagają nowego podejścia zarówno do architektury, jak i algorytmów transmisji w sieci. Do niedawna uważano, że dobrym rozwiązaniem, zapewniającym wspomnianą powszechność i jakość, jest dostęp do tzw. chmury (cloud) [5]. Chmura rozumiana jest zarówno jako serwer zapewniający [...]

 Strona 1