Krajowa Konferencja Radiokomunikacji, Radiofonii i Telewizji odbyła się w Krakowie w Gmachu Głównym Akademii Górniczo- Hutniczej w dniach od 15 do 17 czerwca 2005 i została zorganizowana przez Katedrę[...]

  Performance Anomaly in IEEE 802.11 WLAN networks Streszczenie: W artykule zamodelowano i poddano analizie zjawisko anomalii przepustowości sieci WLAN standardu IEEE 802.11. Zwrócono uwagę na spadek przepustowości sieci z infrastrukturą BSS (Basic Service Set), w której stacje ST współpracują z różnymi szybkościami transmisji z punktem dostępu AP. Zróżnicowanie szybkości transmisji ma miejsce w przypadku różnego oddalenia stacji ST od punktu AP, a także wtedy, gdy konfiguracja urządzeń sieciowych wymaga zapewnienia wstecznej kompatybilności ze starszymi wersjami standardu IEEE 802.11. W artykule do oceny zjawiska anomalii przepustowości sieci WALN IEEE 802.11 wykorzystano dwa modele matematyczne - prosty i oparty na łańcuchach Markowa - oraz model empiryczny. Abstract: The article analyzes the phenomenon of anomalous performance data transmission in the IEEE 802.11 WLAN standard. The study highlighted the reduction of WLAN performance. Such a situation may take place during simultaneously communicating wireless devices with different bit rates in the same cell network infrastructure BSS (Basic Service Set), or for various distance of ST stations ST to AP. ST stations can operate in different transmission bit rates when the distance between AP point and ST station are different or device retaining backward compatibility with older versions of the IEEE 802.11 can lead to the phenomenon. The article presents analytical considerations as well as applied simple mathematical model, model based on Markov chain and empirical WLAN measurements. Słowa kluczowe: anomalia wydajności, sieć WLAN, przepustowość, sieci WLAN, IEEE 802.11. Keywords: performance anomaly, WLAN network, throughput, IEEE 802.11. 1. WSTĘP Anomalie przepustowości sieci WLAN z infrastrukturą występują w przypadku pracy w sieci kilku stacji ST z różnymi szybkościami transmisji. Zjawisko to wynika z zastosowanego w sieci IEEE 802.11 protokołu dostępu do kanału rad[...]

  W zadaniu planowania liczby punktów dostępu AP (Access Point) do sieci WLAN (Wireless Local Area Network), ich wzajemnego położenia zarówno względem siebie, jak i stacji ST (station), którymi posługują się użytkownicy oraz dobór parametrów pracy tych punktów (moc wyjściowa nadajnika, numer kanału radiowego, parametry techniki dostępu do łącza radiowego, rozmiar pakietu) są wynikiem wyznaczenia optimum przyjętej funkcji kryterialnej. Funkcja kryterialna stanowi wskaźnik oceny jakości poszukiwanego rozwiązania. Zazwyczaj funkcje kryterialne są nieliniowe, a poszukiwanie ich wartości optymalnych wymaga stosowania złożonych algorytmów optymalizacyjnych OPA (OPtimisation Algorithm). W artykule przedstawiono, zweryfikowaną na drodze pomiarowej, tzn. empirycznie, skuteczność planowania sieci WLAN z użyciem funkcji kryterialnej, realizującej koncepcję podziału zasięgu radiowego punktu dostępu AP na obszary [1], w których szybkość transmisji zależy od SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio). Ponadto funkcja kryterialna uwzględnia przepustowości osiągane przez poszczególne stacje ST wymieniające dane z punktami AP analizowanej sieci WLAN. Analogicznie, jak zrobiono to w pracy [2], w niniejszym artykule w procesie planowania sieci WLAN przyjęto następującą postać funkcji kryterialnej: 𝐹𝑐 = Σ Σ 𝑆𝑘 ∙ (𝑑𝑗𝑘 2 - 𝑑𝑗(𝑘-1) 2 ) 𝐿𝑇𝑅𝑗 𝑘=1 𝑁𝐴𝑃 𝑗=1 , (1) gdzie: 𝐿𝑇𝑅𝑗 - liczba klas ruchu dla j-tego punktu AP, 𝑆𝑘 - przepustowość dla k-tej klasy (szybkości transmisji), 𝑑𝑗𝑘 - odległość między najdalej położoną stacją ST, należącą do k-tej klasy ruchu, a j-tym punktem AP. Rysunek 1. Analizowana sieć WLAN o 20 stacjach ST i trzech punktach AP W celu optymalnego zaplanowania infrastruktury sieci WLAN stan[...]

  W artykule przedstawiono zadanie optymalizacji wielokryterialnej MOO (Multi Objective Optimization), dotyczące planowania sieci WLAN z infrastrukturą standardu IEEE 802.11 b/g w środowisku wewnątrzbudynkowym. Zadanie rozwiązano za pomocą wielokryterialnego algorytmu kukułki MOCS (Multi Objective Cuckoo Search) [1], wykorzystując model propagacyjny MWM (Multi Wall Model) i model matematyczny przepustowości sieci [2]. Zaproponowano dwuetapową analizę zadania. Najpierw znaleziono rozwiązania niezdominowane, a następnie przeprowadzono normowanie zmiennych diagnostycznych Metodą Unitaryzacji Zerowanej MUZ i na tej podstawie zbudowano ranking rozwiązań. 2. ZADANIE OPTYMALIZACJI Na podstawie analizy wyników pomiarów parametrów sieci WLAN standardu IEEE 802.11 z infrastrukturą w wybranych pomieszczeniach PWSZ w Tarnowie (rys. 2) przy formułowaniu zadania optymalizacji wielokryterialnej, zdecydowano się wykorzystać:  modele propagacyjne MWM (Multi Wall Model) [3] [4] oraz One-Slope-Model o parametrach wyznaczonych empirycznie (tab. 1),  model matematyczny przepustowości sieci [5], uwzględniający początkowy rozmiar okna rywalizacji oraz maksymalną liczbę stanów procedury backoff, i ponowień transmisji pakietów,  transmisję UDP, opartą na pakietach o ładunku 1472 B i 1500-bajtowej jednostce MTU. Tab. 1. Parametry modeli propagacyjnych Model Wartości parametrów One-slope Model 𝐿0=45,92; 𝑛𝑝𝑟𝑜𝑝 1𝑆𝑀 =2,64 MWM 𝑛𝑝𝑟𝑜𝑝 𝑀𝑊𝑀=2,49; 𝐿𝑤=6,32; W zadaniu rozważono wewnątrzbudynkowe środowisko radiokomunikacyjne, w którym poszukiwano dla sieci WLAN z infrastrukturą standardu IEEE 802.11b/g (tab. 2) optymalnego rozmieszczenia 𝑁𝐴𝑃 = 3 punktów AP, pracujących w trzech niezakłócających się kanałach radiowych 𝑐ℎ𝑛𝑟 = 1, 6 i 11 pasm[...]

  1. WSTĘP W bezprzewodowych systemach akwizycji danych zazwyczaj przesyłane są bardzo krótkie, nieprzekraczające 256 bajtów, wiadomości. Tym samym, w tego typu systemach, moduły radiowe oferują zazwyczaj niewielkie przepływności, a nadawane ramki są wyposażone w preambułę pozwalającą osiągnąć w odbiorniku stan ustalony układów automatycznej regulacji wzmocnienia ARW/AGC (Automatic Gain Control) oraz synchronizację czasu próbkowania, częstotliwości nośnej CFO (Carrier Frequency Offset) i fazy. Preambuła, dzięki unikatowej sekwencji symboli, pozwala jednoznacznie określić początek ramki, w tym w szczególności początek jej nagłówka - zawierającego, na przykład, adres punktu pomiarowego - oraz pola z ładunkiem danych - przenoszącego informacje użytkowe. W przypadku sieci sensorowej złożonej z wielu setek czujników, rozmieszczonych na bardzo małym obszarze, tak jak, na przykład, ma to miejsce w sieciach monitorujących stan konstrukcji mechanicznych SHM (Structural Health Monitoring) czas zajętości kanału radiowego odgrywa bardzo istotną rolę. Stąd przesyłanie w tego typu systemach preambuły oraz unikatowej sekwencji symboli, identyfikującej początek ramki, znacząco niebezpiecznie wydłuża czas zajętości kanału i jest nie do przyjęcia. Zasadnym wydaje się więc rozważenie metod pozwalających na skrócenie tego czasu, nawet gdy miało się to odbyć kosztem niewielkiego pogorszenia sprawności energetycznej systemu teletransmisyjnego. W zaprezentowanym w niniejszej pracy rozwiązaniu preambułę oraz unikatową sekwencję symboli identyfikującą początek ramki postanowiono zastąpić unikatową sekwencją synchronizacyjną zsumowaną ze strumieniem danych - ciągiem symboli informacyjnych. Po raz pierwszy tego typu koncepcję synchronizacji nałożonej na dane przenoszące informacje użyteczne przedstawili Mak[...]

  1. WSTĘP W większości bezprzewodowych systemów akwizycji danych, w tym między innymi w gęstych sieciach sensorowych DSN (Dense Sensor Network) przesyłane są bardzo krótkie wiadomości o długości do 256 symboli Moduły radiowe działające w tego typu sieciach oferują niewielkie przepływności i charakteryzują się stosunkowo prostotą konstrukcją. A przesyłane za ich pomocą ramki zawierają preambułę złożoną z antypodalnych symboli. Tak zbudowana preambuła pozwala na uzyskanie w odbiorniku stanu ustalonego układów automatycznej regulacji wzmocnienia ARW/AGC (Automatic Gain Control), a także synchronizacji czasu próbkowania, częstotliwości nośnej CFO (Carrier Frequency Offset) i synchronizacji fazowej. Ponadto unikatowa sekwencja symboli umożliwia jednoznaczne określenie początku ramki, której nagłówek zawiera, na przykład, adres punktu pomiarowego oraz pole z danymi pomiarowymi. W przypadku gęstej sieci sensorowej DSN, złożonej z kilkuset czujników rozmieszczonych na stosunkowo małym obszarze, przeznaczonej do monitorowania stanu konstrukcji mechanicznych SHM (Structural Health Monitoring) kluczowego znaczenia nabiera czas zajętości kanału radiowego. Z punktu widzenia czasu zajętości kanału radiowego, przesyłanie preambuły oraz unikatowej sekwencji identyfikującej początek ramki może znacząco pogorszyć wykorzystanie zasobów transmisyjnych. Zasadnym wydaje się więc rozważenie takich metod i rozwiązań technicznych, które pozwoliłyby na skrócenie czasu zajętości kanału radiowego nawet kosztem niewielkiego pogorszenia sprawności energetycznej nadajnika. W prezentowanym rozwiązaniu preambułę oraz unikatową sekwencję identyfikującą początek ramki zastąpiono unikatową sekwencją synchronizacyjną nałożoną na ciąg symboli informacyjnych. Koncepcję, tzw. nałożonej synchronizacji po raz pierwszy zaproponowali w swoich pracach Makrakis [2] i Steingass [1]. W obydwu zaproponowanych przez nich rozwiązaniach funkcja korelacji przebiegu synchr[...]

  1. WSTĘP Procesy planowania oraz optymalizacji sieci komórkowych standardu LTE wymagają odpowiedniego zwymiarowania kanału PUCCH (Physical Uplink Control CHannel) [1]. Wymiarowanie kanału PUCCH polega na przydzielaniu mu odpowiedniej ilości zasobów radiowych, mierzonych, tzw. liczbą bloków zasobów RB (Resource Block) oraz na konfiguracji maksymalnej częstości wysyłania komunikatów SR (Scheduling Request) i raportów CSI (Channel State Information). W łączu "w górę" systemu LTE liczba dostępnych bloków RB, które mogą być przydzielone na potrzeby albo kanału PUSCH (Physical Uplink Schared CHannel) [1] albo PUCCH uzależniona jest od szerokości pasma częstotliwości, przydzielonego danej stacji bazowej eNodeB. Przykładowo, system LTE pracujący z wykorzystaniem pasma o szerokości 20 MHz, ma do dyspozycji 100 RB. Kanał PUSCH odpowiedzialny jest za transmisję danych użytkownika systemu (User Plane), natomiast kanał PUCCH odpowiada za sygnalizację (Control Plane). Wiadomości sygnalizacyjne przesyłane kanałem PUCCH to komunikaty SR (Scheduling Request) potwierdzenia poprawności transmisji protokołu HARQ [2] oraz wiadomości CSI (Channel State Information), które zawierają komunikaty CQI (Channel Quality Information) [2], RI (Rank Indicator) [2], a także, opcjonalnie, PMI (Precoding Matrix Indicator) [2]. Wiadomości CSI stanowią swego rodzaju raporty opisujące stan kanału radiowego w łączu "w dół". Każdy terminal będący w stanie RRCConnected, a więc podłączony do sieci LTE oraz transmitujący dane jest zobligowany do periodycznego wysyłania wspomnianych wiadomości sygnalizacyjnych. O tym jak często terminal może wysyłać wiadomości SR oraz jak często i z jaką dokładnością raportowany jest stanu kanału radiowego za pośrednictwem wiadomości CSI decyduje konfiguracja danej stacji bazowej eNodeB. Konfiguracja ta jest najczęściej wynikiem procesu optymalizacji. Bowiem częste i dokładne raportowanie stanu kanału radiowego oraz możliwość c[...]

  The purpose of ASTYANAX (Aircraft fuselage crack monitoring system and prognosis through on-board expert sensor network) project [1] is the definition of a reliable, on-board Structural Health Monitoring (SHM) system performing integrity assessment of the fuselage structure in various loading situations. Two peculiar scenarios of aeronautical applications are considered in the project: fatigue and landing impact damages. SHM systems are designed and tested on a M i-8/17 helicopter. Those systems are entitled to monitor the presence of damages into the fuselage. Two different loads are considered, those coming from unusual landing operations, and those coming from flight manoeuvres and vibrations. During the work, two separated activities were carried out: first, a drop test of the entire helicopter, and second, a crack propagation inside one hot spot of the tail boom. Experimental activities permit to validate numerical models and to test the designed SHM equipment [2] [3]. This paper provides some recommendations on the measurement- setup configuration including the required sampling frequency and the number of bits per sample for the tested strain gauges and accelerometers. They were formulated based on the analysis of data gathered during drop tests performed in Poland on April 2014. The paper is organized as follows. In Section 2 we present objectives and motivation for this work, Section 3 addresses the analyzed sensors and their functional characteristics, in Section 4 we focus on the methodology for signal processing, next, showing results and giving recommendations in Sections 5 and 6. OBJECTIVES AND MOTIVATION The motivation to employ the abovementioned optimisation procedure comes from the observation that using the measurements with the maximum available frequency of sampling and coding a single sample with the maximum number of bits produces a huge amount of data. This might be very challenging and even can prod[...]

  Praca prezentuje wyniki eksperymentów symulacyjnych układu zabezpieczającego transmisję danych przed podsłuchem w kanale radiowym. Celem przeprowadzonych badań było sprawdzenie, czy zastosowanie w systemie teletransmisyjnym, używającym sygnałów zakłócająco- zabezpieczających, kodu korekcyjnego nie zaburzy jego prawidłowego działania. 1. WSTĘP Transmisja danych we współczesnych systemach łączności bezprzewodowej zabezpieczana jest niemal wyłącznie za pomocą algorytmów i technik szyfrujących. Przykładowo, sieci bezprzewodowe standardu IEEE 802.11 zabezpiecza się korzystając z technik WEP (ang. Wired Equivalent Privacy) lub WPA (ang. WiFi Protected Access). Transmisję danych w sieciach komórkowych zabezpiecza się szyframi blokowymi lub strumieniowymi. Przykładem szyfru blokowego jest KASUMI, stosowany w sieciach GSM, GPRS oraz UMTS. Natomiast w systemie LTE dane są zabezpieczane szyfrem strumieniowym SNOW 3G. Wyżej wymienione techniki mają dwie główne cechy wspólne. Pierwszą z nich jest brak możliwości sterowanie poziomem zabezpieczenie transmisji przed podsłuchem. Za ich pomocą zabezpieczenie można jedynie uaktywnić lub dezaktywować. Drugą cechą wspólną jest wysoka złożoność obliczeniowa algorytmów szyfrujących/deszyfrujących. Ma to szczególne znaczenie w urządzeniach, które nie posiadają dedykowanych modułów sprzętowych wspierających operacje szyfrowania i deszyfrowania, a cały proces jest realizowany programowo. Istnieją również metody zabezpieczania transmisji danych oparte na teorii komunikacji chaotycznej (ang. Chaotic Communications). Przegląd takich systemów dostępny jest w pracy [1]. Propozycję układu zabezpieczającego transmisję danych przed podsłuchem opierającego się na teorii komunikacji chaotycznej przedstawiono w zgłoszeniu patentowym [2]. Wyniki analizy zaproponowanego w [2] układu szczegółowo opisano w pracy [3]. Niniejsza praca stanowi kontynuację badań, których wyniki przedstawiono w publikacji [3]. [...]

  ARCHITECTURE OF SAFE SHM DISTRIBUTED MAINTENANCE SYSTEM FOR AIRCRAFTS Streszczenie: W artykule przedstawiono architekturę systemu obsługi statków powietrznych, mającego za zadanie gromadzenie i analizę danych na temat stanu struktury kadłuba oraz wspierającego odpowiednie działania w przypadku wykrytych uszkodzeń. Opisano komponenty systemu i przedstawiono jego funkcjonalność w kontekście wymagań bezpieczeństwa. Praca została wykonana w ramach międzynarodowego projektu ASTYANAX zrealizowanego pod egidą Europejskiej Agencji Obrony (European Defence Agency). Abstract: This paper addresses a framework for the Structural Health Monitoring (SHM) system on an aerodyne (rotorcraft and airplane platforms) structure. Authors describe the architecture of SHM Distributed Maintenance System (SHMDMS), including the general idea, functionality of its components and safety analysis. The work has been done for the ASTYANAX project supported by European Defence Agency. Słowa kluczowe: SHM, sieć sensorowa, system rozproszony, bezpieczeństwo. Keywords: SHM, sensor network, distributed system, security. 1. WPROWADZENIE Celem projektu ASTYANAX (Aircraft fuSelage crack moniToring sYstem And progNosis through onboArd eXpert sensor network) [1] było opracowanie pokładowego systemu monitoringu uszkodzeń strukturalnych SHM (Structural Health Monitoring) konstrukcji kadłuba helikoptera. Zastosowano złożony system kontrolno-pomiarowy w celu detekcji, lokalizacji i oceny powstających uszkodzeń [2]. Opracowaną metodologię zweryfikowano podczas testów na rzeczywistym, wycofanym z użytku i pozyskanym do badań śmigłowcu Mi-8/17. Przeprowadzono szereg testów zmęczeniowych na kadłubie, obserwując propagację uszkodzeń oraz weryfikując opracowane modele numeryczne i skuteczność zastosowanych metod detekcji. Wykonano również testy twardego lądowania, dokonując zrzutów całego helikoptera z różnych wysokości [3]. Zadania AGH związane były głównie z projekt[...]