Tilbake til søkeresultatene

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek

Wireless Social Devices Enabled by Self-Organized Spectrum Cartography

Alternativ tittel: WISECAT

Tildelt: kr 11,9 mill.

Med den viktigste utviklingen innen applikasjoner av trådløs teknologi, eksploderende trådløs trafikk og enhets diversitet, krever fremtidige generasjons mobile trådløse kommunikasjonssystemer høyere data hastigheter og en mer pålitelig overføring, samtidig som de garanterer kvaliteten på tjenestene. Bruken av sosial nettverk har medført at oppbyggingen av trådløse enheter har egenskaper som går ut over standardkravene til nettverkslagene i kommunikasjonsnettverk. Samtidig er det begrensinger i komponentene i nettverkene som skal håndtere denne veksten. Det trengs nyvinninger. I denne sammenheng gir WISECART et paradigmeskifte. WISECART vil gjøre det mulig for trådløse, heterogene enheter å danne svært tilpasningsdyktige og selvorganiserende nettstrukturer kalt Clubs. Clubs er et nytt kjernebegrep der kollektiv sosial intelligens er innført på tvers av alle nettverkslag. I forhold til dagen små-celle paradigme, vil Clubs gi større grad av fortetting og følgelig bedre gjenbruk av båndbredde. Dette skjer ved å opprette en ny device-to-device (D2D) kommunikasjonen basert på den kommunikasjonen som allerede er til radiotilgangspunkt (radio access point). Med dette nye nettet vil data sendes direkte mellom enheter innenfor hver Club uten å gå via RAPs. Hver enhet vil finne alle sine kommunikasjonsmuligheter. En Club vil også bruke de informasjon fra de tilkoblede enheter til å bygge spektrumkart basert på maskininnlæringsmetoder, og vil bruke denne informasjon til å allokere ressurser på en optimal måte. Brukstilfeller av WISECART paradigmet kan være kommunikasjon mellom en samling av mennesker, mellom en gruppe internettkoblede fysiske enheter (Internet of Things - IoT) enheter eller mer generelle integrerte nettkoblede fysiske systemer (Cyber-Physical Systems - CPS). Konkrete brukstilfeller for kommunikasjon mellom en samling av mennesker kan involverer deling av innhold og distribuert intelligens slik som ad-hoc beredskapskommunikasjon, interaktiv e-læring eller e-sport. Det finnes også bruksmåter uten innholdsdeling. Autonome kjøretøy og e-helse er andre anvendelsesområder.

WISECART proposes a drastically new concept for the design of future wireless heterogeneous networks, including both mobile terminals and different types of devices in the context of Wireless Sensor Networks and the emerging paradigms of Internet-of-Things and Cyber-physical Systems, in order to meet the extremely demanding future societal needs. The main idea is to provide wireless heterogeneous networks and devices with the autonomous capability to form highly adaptive collectively social intelligent local mesh-type formations, by means also of novel machine learning algorithms. The operational parameters of the network (from physical to network layer) are adjusted according to their interaction with the environment, energy availability and, most importantly, on the communication needs established by either a user or a collection of socially engaged users and devices. The new concept of Club, along with Spectrum Cartography, makes this research ground-breaking. This requires wireless devices and networks to have the following challenging features (not currently present today): a) endowment with some native social intelligence across all the communication layers, not only at the application layer as in current solutions, b) full capability to coordinate locally, in a self-organized manner, the space-time-frequency radio resources, providing high flexibility,robustness and reactivity to dynamic rapid changes in local radio activity and heterogeneous traffic demands; c) much higher degree of decentralization for coordination mechanisms in these networks, which in turn requires also a joint energy-aware optimization of the distributed sensing, computation and communication tasks across the nodes, instead of treating them as separate optimization problems, as in previous work. Experimental evaluation will be performed through both simulations and by constructing a wireless network demonstrator composed of heterogeneous terminals with sensing, cognitive and reactive capabilities.

Aktivitet:

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek