Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARIS

Telekomunikacijski sistemi

Obdobja
Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.08.00  Tehnika  Telekomunikacije   
2.07.00  Tehnika  Računalništvo in informatika   

Koda Veda Področje
T180  Tehnološke vede  Telekomunikacijsko inženirstvo 

Koda Veda Področje
2.02  Tehniške in tehnološke vede  Elektrotehnika, elektronika in informacijski inženiring 
Ključne besede
telekomunikacijska omrežja, mobilni komunikacijski sistemi, satelitske komunikacije, stratosferske ploščadi, širokopasovni brezžični dostop, radijski kanal, adaptivno usmerjanje prometa, adaptivni MIMO sistemi, modeliranje in simulacije telekomunikacijskih sistemov, modulacija, kodiranje, detekcija signalov, digitalna obdelava signalov, protokoli, signalizacije
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Raziskovalci (14)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  32333  Gregor Berke  Telekomunikacije  Raziskovalec  2010 - 2011 
2.  35934  dr. Klemen Bregar  Telekomunikacije  Mladi raziskovalec  2013 - 2014  36 
3.  26452  dr. Tine Celcer  Telekomunikacije  Raziskovalec  2009 - 2011  33 
4.  29521  dr. Carolina Fortuna  Telekomunikacije  Raziskovalec začetnik  2009 - 2014  159 
5.  26025  dr. Andrej Hrovat  Telekomunikacije  Raziskovalec  2009 - 2014  236 
6.  07109  dr. Tomaž Javornik  Telekomunikacije  Raziskovalec  2009 - 2014  440 
7.  05209  dr. Gorazd Kandus  Telekomunikacije  Vodja  2009 - 2014  556 
8.  15087  dr. Mihael Mohorčič  Telekomunikacije  Raziskovalec  2009 - 2014  480 
9.  12765  dr. Roman Novak  Telekomunikacije  Raziskovalec  2009 - 2014  143 
10.  09856  dr. Igor Ozimek  Računalništvo in informatika  Raziskovalec  2009 - 2014  178 
11.  33353  dr. Erik Pertovt  Komunikacijska tehnologija  Mladi raziskovalec  2010 - 2014  23 
12.  26466  Miha Smolnikar  Telekomunikacije  Raziskovalec  2009 - 2013  100 
13.  17167  dr. Aleš Švigelj  Telekomunikacije  Raziskovalec  2009 - 2014  250 
14.  25645  dr. Andrej Vilhar  Telekomunikacije  Raziskovalec  2009 - 2014  116 
Organizacije (1)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0106  Institut "Jožef Stefan"  Ljubljana  5051606000  91.992 
Povzetek
V okviru raziskovalnega programa se ukvarjamo z raziskavami in razvojem telekomunikacijskih sistemov. Raziskujemo napredna satelitska in mobilna omrežja, širokopasovna dostopovna omrežja ter samoorganizirajoča in priložnostna brezžična omrežja. Omenjena telekomunikacijska omrežja vsebujejo napredne in inovativne koncepte ter tehnologije in omogočajo medsebojno povezovanje in zlivanje. Omogočajo tudi uvedbo novih telekomunikacijskih in informacijskih storitev z zahtevano kvaliteto. Na področju radijskega prenosa raziskujemo predvsem radijski vmesnik. Iščemo nove adaptivne modulacijske in kodne postopke ter postopke za oceno kvalitete radijskega kanala. Ugotavljamo kompleksnost, močnostno učinkovitost radijskega sistema ter kapaciteto radijskega kanala. Posebno pozornost posvečamo iskanju adaptivnih postopkov prostorsko-časovnega kodiranja in multipleksiranja v večantenskih MIMO brezžičnih sistemih. Ukvarjamo se tudi z napovedovanjem stanja radijskega kanala in s postopki za prilagajanje signala napovedanim spremembam. Na področju satelitskih komunikacij raziskujemo predvsem napredne postopke dinamičnega adaptivnega etapnega usmerjanja v omrežju medsatelitskih povezav. Ukvarjamo se z dimenzioniranjem omrežja in iskanjem optimalnih poti po omrežju glede na čim manjše zakasnitve in čim enakomernejšo obremenitev povezav. Poseben poudarek namenjamo razvoju usmerjevalnih postopkov z diferenciacijo storitev in s podporo zagotavljanja kakovosti storitev. Ukvarjamo se tudi s postopki, ki vodijo h konvergenci in medsebojnemu delovanju različnih omrežij, kar je zlasti pomembno za mobilne uporabnike. Problem optimalnosti topologije povezovanja v komunikacijskih omrežjih raziskujemo predvsem pri skupinskih oziroma večtočkovnih komunikacijah, v katerih hkrati nastopata več kot dva uporabnika. Težišče raziskav je na integraciji omejitev, ki so posledica zahtev po kakovosti storitev. Raziskujemo tudi možnosti uporabe stratosferskih ploščadi, ki so opremljenih s komunikacijskim modulom, ki predstavljajo učinkovito telekomunikacijsko infrastrukturo za zagotavljanje brezžičnega dostopa do zmogljivih širokopasovnih storitev. Glavni poudarek raziskav je na arhitekturi telekomunikacijskega sistema in omrežni topologiji za zagotavljanje brezžičnega dostopa do širokopasovnih telekomunikacijskih storitev, ki podpirajo aplikacije na osnovi internetnega protokola. V okviru raziskovalnega programa gradimo simulacijske modele in orodja, ki omogočajo načrtovanje in izgradnjo elementov mobilnih in fiksnih telekomunikacijskih omrežij naslednje generacije. Pri raziskavah naprednih algoritmov, postopkov in tehnologij na različnih plasteh OSI modela komunikacijskega sistema ugotavljamo ključne elemente, ki določajo omejitve in povečujejo učinkovitost in zmogljivost komunikacijskih sistemov. Razvijamo take algoritme in postopke, ki omogočajo v fizični in povezavni plasti učinkovito izkoriščanje radijskega spektra, v omrežni plasti pa zagotavljajo usmerjanje v skladu z zahtevano kakovostjo storitev. Delovanje postopkov in algoritmov vrednotimo s pomočjo simulacijskih orodij za razvoj, analizo in testiranje telekomunikacijskih sistemov. Pri simulacijah uporabljamo SPW in MATLAB za fizično in povezavno plast in OPNET za omrežno plast. Nekatere rešitve v fizični plasti tudi implementiramo in preizkušamo v DSP, FPGA in ASIC tehnologijah, rešitve v brezžičnih priložnostnih omrežjih pa v odprtem razvojnem sistemu WLAN. Pri raziskavah optimalnih topologij povezovanja v telekomunikacijskih sistemih uporabljamo predvsem teorijo grafov in matematična orodja s področja operacijskih raziskav. Razvijamo modele komunikacijskih omrežij, ki odražajo topološke in prometne značilnosti omrežij naslednje generacije ter na njih izvajamo simulacije novih naprednih algoritmov.
Pomen za razvoj znanosti
Rezultati raziskovalnega programa vključujejo vrsto inovativnih elementov, ki so pomembni tako za razvoj novih tehnologij kot tudi za razvoj znanosti na področju komunikacijskih omrežij in storitev, ki se v veliki meri nanašajo na brezžične telekomunikacijske sisteme. Rezultate raziskav v obdobju 2009-2014 smo objavili v 55 izvirnih znanstvenih člankih, od tega jih je 33 izšlo v mednarodnih revijah s faktorjem vpliva. Mednarodna strokovna javnost je bila seznanjena z našimi znanstvenimi dosežki tudi na predstavitvah v okviru mednarodnih konferenc. V zbornikih domačih, predvsem pa mednarodnih konferenc smo objavili 128 prispevkov. Imeli smo tudi 13 vabljenih predavanj na tujih univerzah. Med pomembne znanstvene dosežke nedvomno spadata tudi dva ameriška patenta s področja upravljanja in delovanja samo-organiziranih mobilnih omrežij ter knjižna objava pri založbi Wiley, ki obravnava problematiko širokopasovnih komunikacij preko stratosferskih ploščadi. Za doprinos k znanosti štejemo tudi prispevek k uveljavitvi nove raziskovalne metodologije na področju telekomunikacij, ki vključuje razvoj raziskovalnih prototipov in eksperimentalne raziskave, predvsem na področju brezžičnih senzorskih omrežij. O nadpovprečni odmevnosti naših znanstvenih rezultatov priča visoko število čistih WoS/Scopus citatov, ki znaša za obdobje 2009–2014 517 enot. Na področju raziskav učinkovitega in zanesljivega radijskega vmesnika smo prispevali k razvoju metodologije in postopkov medplastnega načrtovanja protokolnega sklada v brezžičnih komunikacijskih sistemih s poudarkom na adaptivnem prilagajanju spreminjajočim se razmeram na radijskem kanalu in zahtevam po kakovosti storitve. Razviti postopki so neposredno uporabni v brezžičnih in mobilnih omrežjih naslednje generacije. Postopki medplastnega načrtovanja so bili zajeti tudi v raziskavah na področju kognitivnih radijskih omrežij, ki predstavljajo razmeroma nov koncept upravljanja z radijskim spektrom in omrežjem ter omogočajo zmanjševanje odvisnosti od človeškega posredovanja. Do pomembnih znanstvenih dosežkov smo prišli tudi pri načrtovanju brezžičnih širokopasovnih komunikacijskih sistemov, kjer smo se ukvarjali s snovanjem novih adaptivnih kodnih in modulacijskih postopkov, ki upoštevajo stanje radijskega kanala in omogočajo prenos s spremenljivo bitno hitrostjo. Iznašli smo tudi vrsto novih iterativnih postopkov dekodiranja v več-antenskih sistemih. Na podlagi novih spoznanj smo zasnovali nove oziroma prilagodili obstoječe napredne postopke obdelave signalov in podatkov, ki izkoriščajo porazdeljene računske zmogljivosti in omejene vire energije ter se lahko prilagajajo prometnim razmeram in zahtevam aplikacij, storitev in uporabnikov.
Pomen za razvoj Slovenije
Telekomunikacije so pomemben del slovenske infrastrukture, od katere je odvisen naš socialni, ekonomski in tudi kulturni razvoj. Storitve kot so telemedicina, učenje na daljavo, nakupovanje na daljavo, delo na daljavo in podobno, izboljšujejo diagnosticiranje bolezni, širijo znanje, prihranjajo čas, izboljšujejo pogoje dela in dvigujejo kvaliteto življenja. Pomemben del rezultatov raziskovalnega programa smo v obdobju 2009 - 2014 posredovali slovenskim podjetjem, s katerimi smo sodelovali. Za potrebe Telekoma Slovenije smo razvili simulacijski model njihovega celotnega fiksnega omrežja, s katerim je mogoče ovrednotiti učinkovitost delovanja omrežja. Uporaben je tako pri načrtovanju omrežja kot pri uvajanju novih storitev. S pomočjo simulacijskega modela smo analizirali vpliv uvajanja novih storitev IP televizije na obremenjenost dostopovnega omrežja. Za potrebe Mobitela smo razvili programsko orodje GRASS-RaPlaT, ki je sestavljeno iz modulov za izračun in prikaz razširjanja radijskih valov v mobilnih komunikacijskih sistemih, ki vključuje statistične modele in modele radijskega kanala. Orodje je zgrajeno na osnovi metod kot so Okumura-Hata, Walfish-Ikegami in 9999 ter algoritmov sledenja radijskim žarkom. Module smo integrali v odprtokodni geografsko informacijski sistem GRASS. Orodje je uporabno za načrtovanje in oceno delovanja mobilnih in fiksnih brezžičnih omrežij kot so GSM, UMTS, WiFi, WiMAX in LTE. Orodje je integrirano v Mobitelov programski paket za nadzor radijskih omrežij in je v vsakdanji rabi. Pripravili smo tudi uporabniku prijazno verzijo orodja GRASS-RaPlaT, ki je prosto dostopna s spletne strani IJS. Za podjetje 4G Neuron smo razvili iterativni postopek in algoritem za določanje položaja vozlišča z uporabo metod sprejete signalne moči in časovne razlike med dvema sprejetima radijskima signaloma. S 4G Neuron smo sodelovali tudi pri razvoju algoritmov in protokolov za WiMAX piko bazno postajo s funkcionalnostjo povezovanja v zankasta omrežja. Obe rešitvi smo uspeli zaščititi pri ameriškem patentnem uradu. V okviru Kompetenčnega centra OPCOMM smo sodelovali s podjetji Alpineon, Cosylab, Špica International, InovaIT, Telekom Slovenije in Iskratel pri zasnovi odprte komunikacijske platforme za razvoj novih storitev in aplikacij za internet stvari. Sodelovali smo pri načrtovanju komunikacijskega sistema, ki omogoča zbiranje različnih tipov podatkov iz senzorskih omrežij in zaznavanje njihovega konteksta. Za prenos do jedra platforme smo zasnovali ustrezne podatkovne vmesnike in komunikacijske protokole. V sodelovanju z Občino Logatec in KP Logatec smo postavili odprto eksperimentalno senzorsko omrežje LOG-a-TEC, ki omogoča zaznavanje in analizo zasedenosti radijskega spektra v frekvenčnih področjih ISM in UHF in je zasnovano na podlagi na IJS razvite platforme za brezžična senzorska omrežja VESNA. LOG-a-TEC testno okolje je edino eksperimentalno omrežje, ki obratuje v realnem zunanjem okolju in je na voljo domačim in tujim raziskovalnim skupinam. Sodelovali smo tudi v dveh tehnološko razvojnih projektih MGRT in sicer »Pametni avtodom« ter »Pametni dom«. V prvem projektu smo v sodelovanju s podjetjem Adria Mobil razvijali senzorske komunikacijske tehnologije za inteligentno oddaljeno upravljanje energetsko učinkovitega avtodoma, v drugem projektu pa smo skupaj s podjetjem Cosylab razvijali senzorsko komunikacijske tehnologije za pametne zgradbe s poudarkom na nadzoru porabe in proizvodnje električne energije. Več članov programske skupine je sodelovalo tudi v pedagoškem procesu na Mednarodni podiplomski šoli Jožefa Stefana, kjer smo novo pridobljena znanja prenašali študentom in mladim raziskovalcem in s tem posredno industriji, kjer so ali bodo študenti zaposleni. Z izvedenim raziskovalnim programom smo razširili znanja in izkušnje, ki koristijo tako domačemu kot evropskemu gospodarstvu pri učinkovitejši rabi obstoječih in razvoju novih komunikacijskih sistemov in storitev.
Najpomembnejši znanstveni rezultati Letno poročilo 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati Letno poročilo 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, zaključno poročilo, celotno poročilo na dLib.si
Zgodovina ogledov
Priljubljeno