Komunikacijska tehnologija i obradba signala

Istraživačka grupa uspostavila je: Laboratorij za napredne mrežne tehnologije, Laboratorij za mrežnu sigurnost i sigurnost sustava, Laboratorij za digitalnu obradbu signala i Laboratorij za RFID tehnologiju. Laboratorij za napredne mrežne tehnologije opremljen je osobnim i prijenosnim računalima, komunikacijskim mrežnim uređajima uključujući usmjernike, preklopnike i pristupne točke WLAN mreže (IEEE 802.11b/g/n/ac), optičkim reflektometrom, optičkim mjeračem gušenja, digitalnim osciloskopom za područe do 2.5 GHz te vektorskim generatorom signala. Laboratorij za digitalnu obradbu signala opremljen je osobnim i prijenosnim računalima, te sustavima LabView i MATLAB. Laboratorij za mrežnu sigurnost i sigurnost sustava opremljen je sustavima Arduino. Laboratorij za RFID tehnologiju opremljen je različitim HF i UHF RFID čitačima, HF i UHF generatorima signala, spektralnim analizatorom i sustavima softverski definiranog radija. Istraživačka grupa je suosnivač zajedničkog istraživačkog laboratorija s tvrtkom Ericsson Nikola Tesla.

Kontakti s akademskim i drugim institucijama:

Politecnico di Milano, Italy
ETH, Zurich
University of Alabama, Birmingham, USA
University of Surrey, UK
University of Perrugia, Italy
University of Rome, „La Sapienza“, Italy
University of Salento, Italy
University of Graz, Austria
University of Aalborg, Denmark
Ericsson Nikola Tesla

Opis dosadašnje suradnje s akademskim i drugim institucijama

Dr. sc. Josip Lorincz boravio je na istraživačkom radu u okviru projekta UKF u laboratroiju ANT (Advanced Network Technologies) na Politecnico di Milano. Uspostavljena je trajna suradnja u području energetski učinkovitih bežičnih mreža. U okviru suradnje dr. sc. Josip Lorincz i dr. sc. Antonio Capone šest godina za redom organiziraju simpozij/specijalnu sjednicu u okviru znanstvene konferencije SoftCOM.

U suradnji s istraživačima s ETH, Zurich i University of Alabama, Birmingham, USA razvijena je nova metoda sigurne inicijalizacije velikog broja uređaja u senzorskoj mreži.

Uspostavljena je suradnja s University of Peruggia u istraživačkom radu u području potiskivanja utjecaja impulsnog šuma u OFDM sustavima.

Dr. sc. Petar Šolić boravio je u istraživačkom posjetu University of Aalborg te je uspostavio suradnju s istraživačkom grupom.

U istraživačkom radu aktivno sudjeluje doc. dr. sc. Toni Perković (Odjel za forenzične znanosti).

Razvijena je uspješna suradnja s tvrtkom Ericsson Nikola Tesla u području naprednih mrežnih tehnologija te sigurnosti za buduće M2M komunikacijske i senzorske sustave. Uspostavljena je svauradnja u području sinkronizacije bežičnih mreža i u području kvalitete video usluge. Značajna je i dugogodišnja suradnja u organizaciji međunarodne znanstvene konferencije SoftCOM. Suradnja se odvija i u području održavanja laboratorijskih vježbi i izrade diplomskih radova

opis istraživanja

Napredne mrežne tehnologije i sustavi (NMTS)

Opis istraživanja za razdoblje od 5 godina

Istraživanja obuhvaćaju područje mrežnih tehnologija, sustava i aplikacija. Posebno će obuhvatiti tehnologije naprednih heterogenih mreža, tehnologije sigurnosti mreža i sustava, tehnologije senzorskih mreža, tehnologije poboljšanja energetske učinkovitosti mreža i sustava, tehnologije određivanja lokacije u mrežama i usluge temeljene na lokaciji. Istraživanja će posebice obuhvatiti napredne tehnologije pristupa za bežične komunikacijske mreže, napredne tehnike i algoritme obrade signala u svrhu modeliranja kanala i potiskivanja impulsnog šuma, napredne tehnike sinkronizacije u bežičnim mrežama, napredne tehnike inicijalizacije velikog broja uređaja primjenom svjetlosnog signala, napredne tehnike za povećanje energetske učinkovitosti bežičnih komunikacijskih mreža, te napredne tehnike za povećanje pouzdanosti i propusnosti RFID sustava. Istraživanja u području modeliranja kanala i metoda potiskivanja šuma i interferencije usmjerit će se prvenstveno rješenjima za mreže 5G i WLAN.

Posebice će se istraživanje usmjeriti na napredne tehnike za sustave LTE i nove tehnike 5G. Istraživanja će uključujući kognitivne i energetski učinkovite metode korištenja radiofrekvencijskog spektra, napredne metode sinkronizacije, te metode procjene kvalitete usluge i kvalitete korisničkog iskustva. Istraživanje u području sigurnosti sustava je usmjereno problematici privatnosti korisnika u modernim mobilnim mrežama kao i problematici razvoja i analize efikasnih komunikacijskih i sigurnosnih protokola u kontekstu Internet-of-Things (IoT) sustava. U kontekstu prve teme, poseban naglasak će se staviti na problematiku lokacijske privatnosti. Planira se razviti odgovarajuće analitičke modele za WiFi mreže na osnovu kojih možemo precizno procijeniti razinu ugroze lokacijske privatnosti korisnika te mreže. U okviru istraživanja IoT sustava, planira se razvoj autonomnih mreža osjetila. Pri tome će se poseban naglasak staviti na razvoj energetski efikasnih komunikacijskih protokola koji će omogućiti dug radni vijek baterijski napajane mreže.

Planira se nastavak dosadašnjih istraživanja na RFID tehnologijama kao i ostalim tehnologijama koje omogućavaju izgradnju koncepta Interneta stvari (Internet of Things – IoT).Plan u petogodišnjem razdoblju obuhvaća istraživanje mogućnosti povećanja brzine prijenosa u pasivnim RFID tehnologijama. Novija istraživanja pokazuju mogućnost povećanja brzine prijenosa uvođenjem višerazinskih modulacija. U sustavima s višerazinskim modulacijama povećava se i vjerojatnost greške, stoga je potrebno uvesti i odgovarajuće kodiranje s ciljem smanjenja vjerojatnosti greške u prijenosu pri odgovarajućoj primljenoj energiji po bitu u prijamniku.

Program rada za razdoblje od 5 godina

Program istraživanja organiziran je u tri osnovne faze koje obuhvaćaju inicijalna istraživanja, razvoj novih metoda te implementaciju i evaluaciju razvijenih sustava.

Program istraživanja u području heterogenih mreža ima za cilj razvoj naprednih rješenja za modeliranja kanala i potiskivanja utjecaja šuma i interferencije, metoda sinkronizacije u bežičnim i heteroenim mrežnim okruženjima, te metoda za procjenu kvalitete usluge i kvalitete korisničkog iskustva. U okviru prve faze predviđa se razvoj analitičkih modela kanala i sustava za mreže 4G, 5G i WLAN. U okviru druge faze predviđa se razvoj novih metoda i algoritama za učinkovito potiskivanje utjecaja impulsnog šuma, metoda sinkronizacije u heterogenim bežičnim mrežama, te metoda procjene kvalitete usluge i kvalitete korisničkog iskustva. Predviđa se razvoj eksperimentalne testne platforme koja uključuje LTE sustav i WLAN mrežu. Platforma će posebice omogućiti evaluaciju razvijenih metoda pristupa za D2D i M2M komunikacije. Razvit će se inicijalne verzije naprednih kognitivnih i energetski učinkovitih metoda korištenja radiofrekvencijskog spektra za sustave sustave LTE. U završnoj fazi provest će se sustavno testiranje razvijenih metoda i algoritama primjenom razvijene eksperimentalne platforme.

Program istraživanja u području privatnosti korisnika u modernim mobilnim mrežama posebice će se usmjeriti na problematiku lokacijske privatnosti. U okviru prve faze programa razvit će se odgovarajuće analitičke modele za WiFi mreže na osnovu kojih se može precizno procijeniti razinu ugroze lokacijske privatnosti korisnika te mreže. U okviru druge faze programa predloženi model će se koristiti kao osnova za razvoj odgovarajućih zaštitnih mehanizama. U završnoj fazi istraživanja uz razvoj odgovarajućih analitičkih modela planira se i njihova evaluacija i testiranje u realnim okruženjima.

Program istraživanja u području razvoja i analize efikasnih komunikacijskih i sigurnosnih protokola u kontekstu Internet-of-Things (IoT) sustava usmjerit će se razvoju autonomnih mreža osjetila. U prvoj fazi programa će se poseban naglasak staviti na razvoj energetski efikasnih komunikacijskih protokola koji će omogućiti dug radni vijek baterijski napajane mreže. U drugoj fazi programa se planiraju razviti odgovarajuće sigurnosne protokole za zaštitu podatka koji se prikupljaju putem takve mreže. Predviđa se razvoj mreže osjetila koju će činiti veći broj samostalnih senzorsko-komunikacijskih jedinica (30-ak). U završnoj fazi istraživanja razvijene mreže će omogućiti dugoročno testiranje razvijenih protokola u realističnim okruženjima.

Program istraživanja u području metoda za povećanje brzine prijenosa u pasivnim RFID tehnologijama i razvoja IoT arhitektura se može podijeliti u tri faze. Prva faza uključuje simulaciju pasivnog RFID taga s mogućnošću ispitivanja svojstava višerazinskih modulacijskih postupkaka uz primjenu odgovarajućeg kodiranja. Korištenjem postojeće i nabavkom nove opreme planira se niz mjerenja s ciljem karakterizacije performansi IoT arhitektura. Druga faza bi uključila razvoj kodova za višerazinsku modulaciju u pasivnoj RFID tehnologiji. Treća faza bi uključivala razvoj prototipa pasivnog taga s višerazinskom modulacijom i ispitivanje svojstava u realnim uvjetima uz primjenu odgovarajućeg kodiranja.

U okviru provedbe istraživačkog programa u svakom području istraživanja planira se objavljivanje znanstvenih radova na međunarodnim znanstvenim konferencijama i u časopisima visokog faktora odjeka. Kontinuirano će se provoditi aktivnosti na razvoju i opremanju laboratorija i testnih platformi. Također se planira provođenje aktivnosti na pripremi i prijavi znanstvenih i stručnih projekata. Istraživačka grupa aktivno će sudjelovati u organizaciji znanstvenih skupova te u publiciranju znanstvenog časopisa.