Ministerstwo Edukacji i Nauki

16.09.2021
PL EN
10.06.2021 aktualizacja 10.06.2021

Nagroda ABB za wkład w budowę inteligentnego radia

grafika Paweł Skokowski WAT grafika Paweł Skokowski WAT

Radio kognitywne potrafi monitorować widmo promieniowania elektromagnetycznego. Dynamiczny dostęp do widma pozwoliłby na rozpoznawanie środowiska radiowego i wyszukiwanie nieużytkowanych częstotliwości. Praca doktorska dra inż. Pawła Skokowskiego z WAT poświęcona budowaniu świadomości elektromagnetycznej na drodze do inteligentnego radia zwyciężyła w Konkursie ABB.

Radiokomunikacja XXI wieku

Inteligentne radio, zwane też radiem kognitywnym, samo potrafi sobie wyszukiwać pasma, uczy się i wyciąga z własnych działań wnioski na przyszłość. Eksperci z całej Europy pracują nad stworzeniem radia, które będzie świadome swojego otoczenia i będzie umiało wchodzić z nim w interakcje. Systemy radia kognitywnego (CR, cognitive radio) są - i będą - wdrażane w radiostacjach cywilnych i wojskowych. Wraz z algorytmami sztucznej inteligencji stanowią kluczowe technologie w systemach piątej generacji (5G) oraz planowanych systemach szóstej generacji (6G).

Jak wyjaśnił dr inż. Paweł Skokowski, idee i algorytmy radia kognitywnego znajdują zastosowanie w radiostacjach wojskowych, bazujących na technologii radia programowalnego (SDR, software defined radio). Pozwala to na budowanie świadomości sytuacji elektromagnetycznej w mobilnych sieciach doraźnych MANET (mobile ad-hoc network), które w najbliższej przyszłości staną się sieciami definiowanymi programowo (SDN, software-defined network).

Dynamiczny dostęp do widma

Budowanie świadomości elektromagnetycznej, czyli monitorowanie widma, jest podstawowym procesem realizowanym w radiu kognitywnym. Dynamiczny dostęp do widma (DSA, dynamic spectrum access) oznacza bardziej efektywne wykorzystanie dostępnych zasobów widmowych w stosunku do obecnie wykorzystywanych (tj. klasycznych, statycznych) metod zarządzania tymi zasobami.

grafika Paweł Skokowski WAT
grafika Paweł Skokowski WAT

 

Aby zrozumieć pojęcie widma, należy wiedzieć, że fale elektromagnetyczne rozchodzą się w próżni z tą samą prędkością, za to różnią się częstotliwością i długością. Różne zakresy fal jako całość tworzą właśnie widmo promieniowania elektromagnetycznego. Obejmuje ono szeroki zakres długości fal: od promieniowania gamma do fal radiowych.

Dynamiczny dostęp do widma to rozpoznawanie środowiska radiowego. Algorytmy mogą oceniać poszczególne kanały częstotliwościowe i wskazywać pasma nieużywane, a przydatne w komunikacji.

Autorska metoda monitorowania widma

Dr. inż. Skokowski opracował autorską metodę budowania świadomości sytuacji elektromagnetycznej. W systemach z dynamicznym dostępem do widma naukowiec uwzględnił trzy aspekty monitorowania widma: zasobów częstotliwościowych, czasu oraz geolokacji. Metoda może znaleźć zastosowanie w nowoczesnych i nowopowstających systemach radiowych, w tym systemach piątej generacji. Można ją wdrożyć w Internecie Rzeczy, gdzie sieć konfiguruje się automatycznie.

Autorska metoda może stanowić efektywne narzędzie do wykrywania sygnałów użytkowników pierwotnych w systemach, gdzie przewiduje się wykorzystanie wspólnych zasobów widmowych przez użytkowników pierwotnych i wtórnych. Analizując przestrzeń czasowo-częstotliwościową na określonym obszarze, można wskazać tzw. „dziury widmowe”, gdzie nie ma żadnej transmisji. Jeśli w danym paśmie nie nadają jego pierwotni użytkownicy, czyli ci, którym zostało ono przydzielone, wówczas można by było wykorzystać je na potrzeby swoich transmisji.

grafika Paweł Skokowski WAT
grafika Paweł Skokowski WAT

 

Za swoje badania dotyczące współczesnych i przyszłych systemów telekomunikacyjnych, prowadzone w Instytucie Systemów Łączności Wydziału Elektroniki Wojskowej Akademii Technicznej, dr Skokowski otrzymał nagrodę główną w 18. edycji Konkursu o Nagrodę ABB. Jury doceniło dysertację pt. „Efektywna metoda budowy świadomości sytuacji elektromagnetycznej w radiowych sieciach doraźnych z węzłami kognitywnymi”, napisaną pod kierunkiem dra hab. inż. Jerzego Łopatki.

ABB to międzynarodowy koncern działający w branżach takich jak automatyka, energetyka i robotyka. W Konkursie o Nagrodę ABB doceniane są najlepsze prace inżynierskie, magisterskie lub doktorskie z różnych obszarów technologii: od automatyki, przez systemy informatyczne i autonomiczne, po obliczenia rozporoszone (cloud computing). W tym roku konkurs odbył się po raz osiemnasty. Nagrody wręczono 21 maja 2021 r.

Dr inż. Paweł Skokowski jest adiunktem w Instytucie Systemów Łączności Wydziału Elektroniki WAT. Pełni funkcję lidera zespołu w grupie roboczej IST-187 RTG pracującej nad zastosowaniami technologii 5G w operacjach NATO, a działającej w ramach Panelu Information Systems Technology NATO Science & Technology Organization.

PAP – Nauka w Polsce, Karolina Duszczyk

kol/ zan/

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

Copyright © Fundacja PAP 2021