Strona główna » Aktualności » Praca doktorska naukowca WAT najlepsza w Konkursie ABB

Praca doktorska naukowca WAT najlepsza w Konkursie ABB

Dr inż. Paweł Sko­kow­ski z Insty­tu­tu Sys­te­mów Łącz­no­ści Wydzia­łu Elek­tro­ni­ki WAT został lau­re­atem 18 edy­cji Kon­kur­su o Nagro­dę ABB. Fir­ma doce­ni­ła  jego pra­cę dok­tor­ską doty­czą­cą „Efek­tyw­nej meto­dy budo­wy świa­do­mo­ści sytu­acji elek­tro­ma­gne­tycz­nej w radio­wych sie­ciach doraź­nych z węzła­mi kogni­tyw­ny­mi”.

Lau­re­at otrzy­mał nagro­dę głów­ną w wyso­ko­ści 30 000 zł. Pro­mo­to­rem pra­cy był dr hab. inż. Jerzy Łopat­ka, prof. WAT. Bada­nia doty­czy­ły współ­cze­snych i przy­szłych sys­te­mów tele­ko­mu­ni­ka­cyj­nych.

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 jak i woj­sko­wych. Wraz z algo­ryt­ma­mi sztucz­nej inte­li­gen­cji sta­no­wią klu­czo­we tech­no­lo­gie w sys­te­mach pią­tej gene­ra­cji (5G) oraz pla­no­wa­nych sys­te­mach szó­stej gene­ra­cji (6G).

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.

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

Nagro­dzo­na roz­pra­wa dok­tor­ska pre­zen­tu­je autor­ską meto­dę budo­wa­nia świa­do­mo­ści sytu­acji elek­tro­ma­gne­tycz­nej, któ­ra może być imple­men­to­wa­na w sys­te­mach CR-SDR z DSA, w szcze­gól­no­ści w sie­ciach MANET z węzła­mi kogni­tyw­ny­mi.

Nauko­wiec przed­sta­wił ana­li­zę zwią­za­ną z moni­to­ro­wa­niem wid­ma w sys­te­mach z dyna­micz­nym dostę­pem do wid­ma z uwzględ­nie­niem trzech aspek­tów tego zagad­nie­nia: zaso­bów czę­sto­tli­wo­ścio­wych, cza­su oraz geo­lo­ka­cji.

Opra­co­wa­na przez dr. inż. Paw­ła Sko­kow­skie­go koope­ra­cyj­na scen­tra­li­zo­wa­na meto­da moni­to­ro­wa­nia wid­ma może zna­leźć zasto­so­wa­nie w nowo­cze­snych i nowo­pow­sta­ją­cych sys­te­mach radio­wych, w tym sys­te­mach pią­tej gene­ra­cji oraz w Inter­ne­cie Rze­czy, gdzie wyma­ga­na jest auto­ma­ty­za­cja pro­ce­sów kon­fi­gu­ra­cji sie­ci, mini­ma­li­za­cja inter­fe­ren­cji i zapew­nie­nie wyma­ga­nej nie­za­wod­no­ści.

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.

Prestiżowy konkurs

ABB pro­mu­je i wspie­ra uta­len­to­wa­ne oso­by, pasjo­nu­ją­ce się zaawan­so­wa­ny­mi tech­no­lo­gia­mi. Mię­dzy­na­ro­do­wy kon­cern dzia­ła 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 roz­pro­szo­ne (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. Poza zaję­cia­mi ze stu­den­ta­mi pro­wa­dzi bada­nia nauko­we w dys­cy­pli­nie infor­ma­ty­ka tech­nicz­na i tele­ko­mu­ni­ka­cja. Jego bada­nia są zwią­za­ne z nowo­cze­sny­mi tech­no­lo­gia­mi łącz­no­ści bez­prze­wo­do­wej, radiem kogni­tyw­nym, sys­te­ma­mi 5G oraz wal­ką elek­tro­nicz­ną. Swo­ją wie­dzę i umie­jęt­no­ści wyko­rzy­stu­je przy reali­za­cji pro­jek­tów badaw­czych m.in. Naro­do­we­go Cen­trum Badań i Roz­wo­ju oraz Euro­pej­skiej Agen­cji Obro­ny. Obec­nie peł­ni funk­cję lide­ra zespo­łu w gru­pie robo­czej IST-187 RTG doty­czą­cej „5G Tech­no­lo­gies Appli­ca­tion to NATO Ope­ra­tions” dzia­ła­ją­cej w ramach Pane­lu Infor­ma­tion Sys­tems Tech­no­lo­gy NATO Scien­ce & Tech­no­lo­gy Orga­ni­za­tion (NATO STO).

red. Karo­li­na Dusz­czyk