Skip to main content
European Commission logo print header

Article Category

Story

Article available in the following languages:

Historie sukcesu RTD - Badania nad przełomową anteną, usprawniającą transmisję bezprzewodową

Nowe odkrycia w dziedzinie przesyłania sygnałów przez anteny w kontekście współczesnego, zatłoczonego eteru, powinny zwiększyć szybkość oraz niezawodność łączności bezprzewodowej oraz usług z zakresu lokalizacji. Ratownictwo, telemedycyna, cyber-bezpieczeństwo oraz inne usługi bazujące na niezawodnej transmisji danych skorzystają prawdopodobnie z przełomowych badań finansowanych przez UE, dzięki którym dokładność pozycjonowania wzrośnie o około 60 %.

Gospodarka cyfrowa icon Gospodarka cyfrowa

Im lepiej antena radiowa wychwytuje sygnały, tym większa jest niezawodność transmisji. Niezawodny transfer danych zwiększa z kolei jakość połączeń w przypadku telefonów komórkowych, a także dokładność usług opartych na lokalizacji, wykorzystywanych w ratownictwie, śledzeniu cyber-zagrożeń, marketingu oraz reklamie. Przykładowo, jeśli szukacie Państwo apteki, wystarczająca dokładność usługi lokalizacyjnej to około 40 metrów. Jednak w przypadku zagubienia się na wzburzonym morzu dokładność mniejsza niż np. trzy metry może się okazać niewystarczająca. Oczekuje się, że prace prowadzone w ramach finansowanego przez UE projektu o nazwie "Badania nad określaniem położenia w systemach transmisji o wielu nośnych" ('Research on location estimation in multi-carrier systems' - Realmars) pomogą operatorom komórkowym sprostać coraz większym wymogom dotyczącym transmisji danych. "Ilość danych, jaką można przesyłać w eterze jest ograniczona ze względu na interferencje, które wpływają na jakość świadczonych usług", tłumaczy Güneş Karabulut Kurt, pracowniczka katedry Elektroniki i Elektrotechniki na Uniwersytecie Technicznym w Istambule oraz kierownik projektu Realmars. Sektor telekomunikacyjny musi znaleźć sposoby na bardziej inteligentne i wydajne wykorzystanie pasma przesyłowego, czyli częstotliwości radiowych, które umożliwiają transmisję sygnałów komunikacyjnych. Według raportu okresowego Agendy Cyfrowej dla Europy, większa ilość przesyłanych danych oraz upowszechnianie się rozwiązań przenośnych, takich jak smartfony i usługi mobilne, to główne trendy we współczesnej branży telekomunikacyjnej. Inteligentny sposób wzmacniania sygnałów Oczekuje się, że przełomowe odkrycia poczynione przez uczestników inicjatywy Realmars, pomogą firmom telekomunikacyjnym dostarczać lepsze usługi, pomimo coraz większych wymagań stawianych przed systemami komórkowymi, związanych z rosnącym zapotrzebowaniem na przepustowość i jakość transmisji danych. W ramach projektu stworzono algorytmy (niewielkie programy komputerowe), które znacznie lepiej odczytują dane przesyłane przez antenę, co znacząco poprawia dokładność aproksymacji sygnału. "Może to oznaczać ogromną różnicę, np. w sytuacji ratowania ludzkiego życia", twierdzi dr Kurt. Pomysł dr Kurt na realizację projektu Realmars powstał podczas jej doktoratu dotyczącego aproksymacji sygnałów oraz w czasie późniejszych prac dla tureckiego giganta telekomunikacyjnego, firmy Turkcell, dotyczących systemów transmisji o wielu nośnych ('multi-carrer' - MC). Transmisja o wielu nośnych pozwala przeciwdziałać zatłoczeniu pasma radiowego poprzez dzielenie danych i przesyłanie ich za pośrednictwem oddzielnych sygnałów nośnych. Pod przewodnictwem dr Kurt uczestnicy projektu Realmars badali metody ulepszenia ortogonalnego zwielokrotnianie w dziedzinie częstotliwości ('Orthogonal frequency division multiplexing' - OFDM). OFDM to technika wielu nośnych, wykorzystywana współcześnie w wielu platformach bezprzewodowych, takich jak WiMAX oraz w transmisji komórkowej nowej generacji (3G, 4G, LTE). Uczestnicy projektu skupili się na ulepszeniu systemów antenowych OFDM, w celu lepszego dostosowania ich do odbioru sygnałów. Dr Kurt pracowała także nad metodami poprawiania siły sygnału przychodzącego poprzez zwiększenie zdolności anteny do "przewidywania" kąta padania sygnału ('angle of arrival' - AOA). Jak słusznie przewidziała dr Kurt, lepszy odbiór sygnału stworzy nowe możliwości w zakresie usług opartych na lokalizacji, zwłaszcza w tak kluczowych dziedzinach, jak e-medycyna, ratownictwo oraz cyber-bezpieczeństwo. "Dzięki sygnałom MC oraz opracowanym przez nas algorytmom i narzędziom AOA możemy zwiększyć dokładność lokalizacji o 60 % w porównaniu z technologiami dostępnymi obecnie na rynku", zauważa dr Kurt. Powyższe wyniki osiągnięto dzięki złożonemu procesowi, obejmującemu innowacyjne wykorzystanie właściwości warstwy fizycznej w połączeniu z wyższymi warstwami aplikacyjnymi, a także zastosowaniu tzw. drzewiastych struktur wyszukiwania w algorytmach Realmars, co dodatkowo zwiększa wydajność. Uczestnicy inicjatywy Realmars stworzyli zestaw narzędzi oraz platformę, które można z łatwością wykorzystać w wielu kontekstach, np. zaawansowanych technologiach oraz marketingu. Część rozwiązań opracowanych w ramach projektu dostępna jest na jego stronie internetowej, w formie otwartego kodu źródłowego, który można wykorzystać bezpośrednio lub rozbudowywać. Pozostałe, komercyjne fragmenty systemu są rozwijane przez pracodawcę dr Kurt - firmę Turkcell. Zgłoszono ponadto wnioski patentowe, dotyczące systemu szacowania położenia Realmars. - Pełna nazwa projektu: Research on location estimation in multi-carrier systems - Akronim projektu: Realmars - strona internetowa projektu Realmars - Numer referencyjny projektu: 231042 - Nazwa/kraj pochodzenia wykonawcy projektu: Güneş Karabulut Kurt, Katedra Elektroniki i Elektrotechniki Uniwersytu Technicznego w Istambule, Turcja - Data rozpoczęcia/zakończenia projektu: Od lipca 2009 do lipca 2011