Projekt netBaltic – cele i zaproponowane rozwiązania

• Autorzy: Woźniak J. , Hoeft M. , Gierłowski K. , Nowicki K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/59.2018.2-3.1

Warianty tytułu

EN

netBaltic project – its goals and proposed solutions

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem projektu netBaltic było pokazanie realizowalności szerokopasmowej sieci teleinformatycznej na morzu, umożliwiającej wdrożenie wielu nowych usług i aplikacji, w tym aplikacji dedykowanych dla środowisk morskich, zapewniających poprawę bezpieczeństwa i efektywności żeglugi. Prace w ramach projektu były realizowane – przy istotnym finansowaniu przez NCBR w ramach Programu Badań Stosowanych – przez zespoły badawcze z Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej, Instytutu Łączności PIB, Instytutu Oceanologii PAN oraz firm DGT LAB S.A. i NavSim Polska sp. z o. o. W trakcie prawie 3-letniego okresu realizacji osiągnięto wszystkie założone cele projektu, włączając w to poszczególne komponenty proponowanej w projekcie architektury, ukierunkowanej na uniwersalność rozwiązań i otwartość na wykorzystanie licznej grupy bezprzewodowych technik dostępowych. W szczególności zaproponowano algorytmy oceny jakości łączy (wykorzystywanych bezprzewodowych technik połączeniowych), zautomatyzowane procedury wyboru najkorzystniejszej techniki połączeniowej wraz z modułami inteligentnego przełączania i zarządzania mobilnością. Opracowano kompletny zestaw mechanizmów umożliwiających utworzenie i utrzymanie samoorganizującej się sieci o transmisji wieloskokowej, wykorzystującej oryginalne algorytmy samoorganizacji i zapewnienia bezpieczeństwa transferu danych, w tym w trudnych warunkach propagacyjnych oraz przy zmiennej topologii sieci. Ponadto opracowano protokoły i komponenty umożliwiające realizację przekazów sporadycznych w sieci o nieciągłej łączności, typu DTN (Delay-Tolerant Networking). Istotnymi wynikami projektu są także wysoce specjalizowane – dedykowane aplikacje usprawniające e-nawigację oraz bezpieczeństwo i efektywność żeglugi. Stworzono też bazy danych do gromadzenia i przetwarzania komunikatów AIS, umożliwiające zarówno bieżącą wizualizację ruchu jednostek, jak też wsparcie eksperckie przy podejmowaniu decyzji rutingowych, w szczególności w kontekście sporadycznej łączności między jednostkami i/lub stacją brzegową. W artykule przedstawiono najistotniejsze innowacyjne wyniki uzyskane w trakcie realizacji szerokopasmowego, heterogenicznego systemu do komunikacji na morzu, umożliwiającego pracę w warunkach zróżnicowanych technologicznie i topologicznie. Wskazano w nim podstawowe moduły węzłów sieci, wraz z ich funkcjonalnościami oraz pozostałe komponenty infrastruktury.

EN

The aim of the netBaltic project was to prove possibility of realization of a broadband ICT network at sea concept, allowing implementation of a range of new services and applications, including applications dedicated to marine environments, which improve safety and efficiency of shipping. Project work was carried out with significant funding from NCRD (National Center for Research and Development) under the Applied Research Program by research teams from the ETI Faculty of the Gdańsk University of Technology, the Institute of Telecommunications, the Institute of Oceanology PAS and the companies of DGT LAB S.A. and NavSim Polska sp. z o. o. During the almost 3-year of design and implementation period, all project objectives were achieved, including the basic components of the proposed architecture, oriented towards the universality of solutions and openness to the use of a large group of wireless access techniques. In particular, algorithms for assessing the quality of links (wireless connection techniques used), automated procedures for selecting the best connection technique together with intelligent switching and mobility management modules have been proposed. A complete set of mechanisms allowing creation and operation of a self-organizing multihop network has been developed, including original algorithms for self-organization and secure data transfer, taking into account changing propagation conditions and variability of network topology. In addition, dedicated protocols and components have been developed that allow the implementation of effective transferring of sporadic messages, typical to DTN (Delay-Tolerant Networking) networks. Significant project results are also highly specialized – dedicated applications that improve e-navigation as well as safety and efficiency of shipping. Also, a database for collecting and processing AIS messages was created, allowing both the current visualization of marine traffic as well as expert support in making routing decisions, in particular in the context of sporadic communication between ships and/or shore stations. This article is a general presentation of a pioneer, broadband heterogeneous system solution, with an indication of the relevant network node modules and other infrastructure components. Subsequent articles in this issue of Telecommunications Review will show the results of the work carried out in the project, indicating also the specific features of the hardware and software used in the integration tests, in the form of an extensive system demonstrator.

Słowa kluczowe

PL

netBaltic; sieć szerokopasmowa; e-nawigacja; samoorganizacja; ruting; systemy bezprzewodowe; procedury przełączania; bezpieczeństwo; AIS

EN

netBaltic; e-navigation; self-organization; broadband network; routing; wireless systems; switching algorithms; security; AIS

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 2-3
• Strony: 31--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Woźniak J.

• Katedra Teleinformatyki, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej

autor

Hoeft M.

• Katedra Teleinformatyki, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej

autor

Gierłowski K.

• Katedra Teleinformatyki, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej

autor

Nowicki K.

• Katedra Teleinformatyki, Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej

Bibliografia

• [1] Hoeft M., K.Gierłowski, K. Nowicki, J. Rak, J. Woźniak: „netBaltic: Enabling Non-Satellite Wireless Communications over the Baltic Sea”. IEEE Communications Magazine 05/2016.
• [2] Woźniak J., M. Hoeft: „Cele projektu netBaltic". Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne. 2016/ 12. s.1301–1303.
• [3] Gierłowski K., M. Hoeft, T. Gierszewski, W. Gumiński, K. Nowicki, J. Woźniak: „Wdrożenie laboratorium mobilnych technik bezprzewodowych”. Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne. 2015/ 12. s.1422–1431.
• [4] Lewczuk M., M. Hoeft, P. Cichocki, J. Woźniak, K. Nowicki: „Systemy akwizycji, przetwarzania i wizualizacji danych AIS na potrzeby projektu netBaltic”. Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne. 2016/ 12. s.1326–1329.
• [5] Bronk K., A. Lipka, R. Niski, B. Wereszko, K. Wereszko, K. Żurek: „Badania przydatności i zakresu stosowalności wybranych technik łączności bezprzewodowej w środowisku morskim„. Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne. 2016/ 12. s.1303–1312.
• [6] Hoeft M., K. Gierłowski, J. Woźniak.: „Mechanizmy zarządzania mobilnością węzłów w systemie netBaltic”. Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne. 2016/ 12. s.1312–1315.
• [7] Gierłowski K.: „Charakterystyka mechanizmów samoorganizującej się, wieloskokowej sieci bezprzewodowej w strefie B systemu netBaltic”. Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne. 2016/ 12. s.1316–1321.
• [8] Gumiński W.: „Koncepcja realizacji usług w sieci o nieciągłej i sporadycznej łączności”. Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne. 2016/ 12. s.1339–1342.
• [9] Gierszewski T.: „Architektura bezpieczeństwa systemu netBaltic”. Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne. 2016/ 12. s.1330–1334.
• [10] Jakacki J.: „Wykorzystanie modelowania procesów fizycznych środowiska morskiego w e-nawigacji”. Przegląd Telekomunikacyjny i Wiadomości Telekomunikacyjne. 2016/ 12. s.1334–1339.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).