Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Szerokopasmowe systemy komunikacyjne na morzu - scenariusze użycia i przykładowe instalacje

Woźniak J., Gierłowski K., Hoeft M., Lewczuk M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2018

|

nr 8-9

545--557

PL

Dokonano przeglądu technik dostępowych i systemów komunikacji morskiej wykorzystywanych aktualnie lub planowanych do użycia, zarówno do łączności między statkami, jak i statkami i lądem, w celu wspierania określonych usług, często ukierunkowanych na poprawę bezpieczeństwa na morzu oraz e-nawigację. Przegląd obejmuje zarówno rozwiązania naziemne, jak i przykładowe rozwiązania satelitarne. W pierwszej grupie systemów zaprezentowano zarówno proste instalacje portowe z transmisją jednoetapową, jak i znacznie bardziej złożone rozwiązania wieloskokowe, wykorzystujące topologie kratowe. Wskazano podstawowe cechy funkcjonalne takich systemów, także ich mocne strony oraz ograniczenia.

EN

The paper presents an overview of popular technologies and systems currently developed or employed in maritime communication. These solutions are used to provide both ship-to-ship and ship-to-shore communication for the purpose of supporting specific services, often dedicated to maritime safety and e-navigation. The overview includes both terrestrial and example satellite solutions. In the first group of systems both simple single hop harbour installations as well much more complex multihop solutions, involving mesh topologies are considered. Functional features of such communication systems together with their advantages and limitations are also presented.

2

Projekt netBaltic – cele i zaproponowane rozwiązania

Woźniak J., Hoeft M., Gierłowski K., Nowicki K.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2018

|

nr 2-3

31--34

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.

3

Potencjał wdrożeniowy systemu netBaltic – scenariusze wykorzystania i perspektywy dalszego rozwoju

Woźniak J., Wichorowski M., Miszewski M., Nowicki K., Darecki M., Hoeft M., Gierłowski K.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2018

|

nr 2-3

68--71

PL

Przedstawiono potrzeby związane z wdrażaniem usług e-nawigacji. Dokonano też krótkiej analizy wymagań w zakresie pożądanych parametrów transmisyjnych systemów zdolnych do przenoszenia rosnącej ilości informacji wymienianych pomiędzy stacjami brzegowymi i statkami na morzu. Dokonano też krótkiego przeglądu szerokiego zakresu systemów wykorzystywanych na morzu. Sformułowano wnioski związane z potrzebą opracowania uniwersalnego i stosunkowo taniego systemu łączności z minimalnymi wymaganiami i stanowiącego sensowne uzupełnienie istniejących systemów. Przedstawiono potencjał aplikacyjno-wdrożeniowy i wskazano możliwe kierunki rozwoju systemu.

EN

The article presents the needs related to the implementation of e-navigation services. A brief analysis of the requirements for the desired transmission parameters of systems capable of transferring the growing amount of information exchanged between shore stations and ships at sea was also made. A brief overview of the wide range of maritime communication systems has also been made. Conclusions related to the need to develop a universal and relatively cheap communication system with minimum requirements and constituting a reasonable complement to existing systems were formulated. Application and implementation potential was presented and possible directions of system development were indicated.

4

Mechanizmy obsługi mobilności węzłów systemu netBaltic wykorzystujące heterogeniczne systemy transmisji bezprzewodowej

Hoeft M., Woźniak J.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2018

|

nr 2-3

40--46

PL

Wykorzystanie sieci heterogenicznych integrujących różne techniki transmisji niesie za sobą istotne korzyści. Jedną z nich jest możliwość lepszego zaprojektowania sieci bezprzewodowej, ukierunkowanego na zróżnicowane potrzeby potencjalnych odbiorców. Heterogeniczność wprowadza jednakże nowe wymagania dotyczące mechanizmów obsługi mobilności i realizacji przełączania w warstwie sieciowej. W artykule zaprezentowano scenariusze zastosowania systemów heterogenicznych z uwzględnieniem kontekstu komunikacji morskiej. Omówiono etapy realizacji przełączania oraz przedstawiono podstawową klasyfikację metod wyboru łącza. Dodatkowo zaprezentowano wyniki testów laboratoryjnych i testów morskich mechanizmów obsługi mobilności zaprojektowanych na potrzeby realizacji przełączeń w systemie netBaltic. W artykule zaprezentowano scenariusze zastosowania systemów heterogenicznych z uwzględnieniem kontekstu komunikacji morskiej. Omówiono etapy realizacji przełączania oraz przedstawiono podstawową klasyfikację metod wyboru łącza. Dodatkowo zaprezentowano wyniki testów laboratoryjnych i testów morskich mechanizmów obsługi mobilności zaprojektowanych na potrzeby realizacji przełączeń w systemie netBaltic.

EN

The use of heterogeneous networks that integrate various transmission techniques brings important benefits. One of them is the possibility to better design a wireless network, targeted at the diverse needs of potential recipients. Heterogeneity, however, introduces new requirements for mechanisms for handling mobility and handover implementation at the network layer. The paper presents use-case scenarios for heterogeneous systems taking into account the context of maritime communication. Phases of vertical handover are discussed and the basic classification of link selection methods is presented. Additionally, the results of evaluation of mobility management mechanisms designed for the netBaltic system from both, laboratory and maritime testbeds have been presented.

5

Heterogeniczne środowisko testowe na potrzeby weryfikacji mechanizmów systemu netBaltic

Hoeft M., Gierłowski K.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2018

|

nr 2-3

64--67

PL

Przedstawiono heterogeniczne środowisko testowe integrujące różne techniki transmisji, wykorzystywane w testach elementów systemu netBaltic. Omówiono poszczególne istotne komponenty systemu testowego: sieć nabrzeżną, instalację na jednostkach pływających oraz instalację na boi pomiarowej. Jako ilustrację możliwości systemu zaprezentowano przykładowe wyniki uzyskane w opisanym środowisku.

EN

In this paper a testbed infrastructure created for netBaltic project, integrating multiple wireless access technologies has been described. The description covers its main components: on-shore infrastructure, shipboard system and research buoy installation. The capabilities of the testbed have been illustrated with test scenarios and measurement results.

6

NetBaltic system – heterogeneous wireless network for maritime communications

Hoeft M., Gierłowski K., Rak J., Woźniak J.

Polish Maritime Research

|

2018

|

nr 2

14--26

EN

In case of maritime communications, we observe a growing interest in deployment of multitask satellite-based solutions and development of new maritime-specific systems intended for improvements in safety of e-navigation. Analysis of different types of currently used maritime communication systems leads, however, to a conclusion that neither global and still very expensive satellite systems nor cheaper, but short-ranged transmission technologies can, on their own, fully meet the today’s expectations and quality requirements formulated for broadband maritime systems. This lack of reliable solutions, offering high throughput and ubiquitous availability of coverage to a wide audience at a relatively low price is one of the main barriers in a widespread implementation of e-navigation initiatives. This issue is addressed in the netBaltic project with the objective to design, deploy and validate in a real maritime environment a non-satellite wireless communication system enabling ship-to-ship and ship-to-shore information exchange via a multi-hop network composed of onshore base stations, maritime vessels and other transit elements such as buoys. In this paper, the idea of a heterogeneous wireless maritime system is presented. Details of the proposed netBaltic node architecture are described highlighting the solutions introduced in the project as a response to specific maritime communication requirements. Numerical results of communication area coverage are presented for four different scenarios utilizing different wireless transmission technologies. In particular, they indicate that when using appropriate wireless communication solutions, the number of vessels being able to connect to Internet is significantly increased as compared to traditional wireless systems (capable of one-hop communication) from 14% for short-range transmission technologies up to as high as 127% in case when relatively long-range transmission technologies are employed within the system.

7

Postępy w rozwoju standardu IEEE 802.11 i jego zastosowań Część III: Mechanizmy zarządzania w systemach IEEE 802.11

Gierłowski K., Hoeft M., Woźniak J.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2017

|

nr 12

1169--1183

PL

Przedstawiony we wcześniejszych częściach cyklu rozwój mechanizmów transmisji danych wykorzystywanych w standardzie IEEE 802.11 przyczynił się do ogromnej popularyzacji opartej na nim techniki WiFi. Wobec coraz większego zainteresowania praktycznym wykorzystaniem tej techniki w systemach dostępowych, początkowo powolny rozwój mechanizmów zarządzania, przeznaczonych do obsługi sieci standardu IEEE 802.11, uległ gwałtownemu przyspieszeniu - zarówno jeśli chodzi o prace standaryzacyjne, jak i równolegle wprowadzane zamknięte rozwiązania firmowe. W artykule dokanano przeglądu wybranych mechanizmów tego typu, poczynając od tych przeznaczonych do realizacji specyficznych zadań (jak np. monitorowanie stanu środowiska radiowego), a kończąc na złożonych systemach, mających na celu integrację instalacji dostępowych różnych operatorów.

EN

As presented in preceding parts of our publication, development of efficient data transmission mechanisms of IEEE 802.11 standard has led to a significant popularization of products compatible with WiFi technology. The popular availability of both access systems and client devices compatible with the technology created a need for supporting management mechanisms, which in turn resulted in a number of both standardization and proprietary development initiatives. As a result of these activities a number of management solutions dedicated to a WiFi environment has been developed – starting from mechanisms addressing specific tasks (such as radio frequency domain monitoring) and ending with complex systems capable of integrating WiFi deployments of different network operators. The present, third part of our publication, presents a selection of key developments in this area.

8

Postępy w rozwoju standardu IEEE 802.11 i jego zastosowań. Część II: Nowe obszary zastosowań i nowe koncepcje pracy sieci WiFi

Hoeft M., Gierłowski K., Woźniak J.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2017

|

nr 5

135--143

PL

Artykuł stanowi kontynuację rozważań, podjętych w zeszycie nr 11 z2016 r. PTiWT, na temat rozwoju standardu IEEE 802.11, ukierunkowanego na zwiększanie szybkości przekazu i przekraczanie gigabitowej granicy przepływności łącza. Wskazano tam na modyfikacje i nowe mechanizmy implementowane w warstwie fizycznej i podwarstwie MAC standardów IEEE 802.11 n, IEEE 802.11ac oraz IEEE 802.11 ad, mające istotny wpływ zarówno na wzrost szybkości transmisji, jak i na poprawę efektywności pracy sieci WLAN. W niniejszym artykule skoncentrowano się na prezentacji najnowszych rozszerzeń standardu IEEE 802.11, podstawy bardzo popularnej techniki WiFi zorientowanych na nowe obszary zastosowań. Przedmiotem zainteresowania są tym razem rozwiązania IEEE 802.11af (transmisja z użyciem niewykorzystywanych przedziałów licencjonowanych pasm częstotliwości), IEEE 802.11 ah (systemy automatyki oraz komunikacja M2M) oraz IEEE 802.11 p (komunikacja międzypojazdowa).

EN

The following paper is a continuation to a general overview of current standardization initiatives within the popular IEEE 802.11 standard and related to a high speed (over the gigabit border), general-purpose network connectivity: specifications IEEE 802.11n, IEEE 802.11ac and IEEE 802.11ad have been presented in PTIWT No 11 /2016. In the current paper we would like to present a similar overview regarding IEEE 802.11 extensions related to specific deployment areas and scenarios, such as IEEE 802.11af (use of TV White Spaces and cognitive radio), IEEE 802.11ah (machine to machine communication and home/industry automation) and IEEE 802.11 p (inter-vehicular communication).

9

Systemy akwizycji, przetwarzania i wizualizacji danych AIS na potrzeby projektu netBaltic

Lewczuk M., Hoeft M., Cichocki P., Woźniak J., Nowicki K.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 12

1326--1329

PL

System AIS (Automatic Identification System), zaprojektowany dla zapewnienia bezpieczeństwa żeglugi, służy do przekazywania w swoich komunikatach, wymienianych między jednostkami pływającymi, istotnych informacji geolokalizacyjnych. Znaczenie tych informacji wydaje się duże w kontekście planów budowy testowej instalacji, szerokopasmowej sieci teleinformatycznej netBaltic na morzu. W artykule przedstawione wyniki dotyczące budowy systemu akwizycji danych oraz oceny przydatności komunikatów systemu AIS do wizualizacji i dynamicznego modelowania grafów powiązań między statkami, w tym z uwzględnieniem zasięgów zapewnianych przez wybrane technologie sieciowe.

EN

AIS (automatic Identification System) is a solution designed to improve safety of navigation, by providing ships with al crucial capability of automatically exchanging messages relevant to their geographic location. Apart from its direct use for maritime safety purposes, such functionality seems to be very useful for the netBaltic project, aiming to provide means of a broadband data communication at sea. The paper describes a data acquisition system created for the purpose of utilizing AIS information for in the above task, as well as an assessment of suitability of AIS messages for visualization and modeling of dynamic graphs of inter-ship connections, taking into account communication ranges offered by selected wireless network technologies.

10

Postępy w rozwoju standardu IEEE 802.11 i jego zastosowań. Część l: Współczesne sieci WLAN przekraczają granicę gigabitową

Woźniak J., Gierłowski K., Hoeft M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 11

1259--1270

PL

W prezentowanej serii artykułów skoncentrowano się na przedstawieniu najnowszych rozszerzeń standardu IEEE 802.11 - podstawy bardzo popularnej techniki Wi-Fi, umożliwiających realizację transmisji z szybkościami przekraczającymi 1 Gbit/s (część l), a także na nowych obszarach zastosowań tych sieci (część II). Nieustanna poprawa parametrów tych sieci (tj. szybkości i jakości pracy), a także coraz lepsza wydajność i komfort wykorzystania rozwiązań bezprzewodowych, generują coraz nowsze i większe oczekiwania użytkowników. Zgodnie z nimi bezprzewodowe sieci LAN, wśród których rozwiązania standardu IEEE 802.11 stanowią istotną większość, powinny zapewniać możliwość obsługi większej liczby urządzeń mobilnych, aplikacji i użytkowników. Oznaczało, że zarówno domowe, jak i firmowe rozwiązania Wi-Fi powinny gwarantować: wysoką wydajność i elastyczność bezprzewodowego dostępu do Internetu, elastyczne wdrażanie polityk bezpieczeństwa i efektywne zarządzanie urządzeniami i zasobami sieci. Wymaga to, poza efektywnymi i elastycznymi mechanizmami transmisji, mechanizmów dodatkowych służących realizacji różnorodnych funkcji związanych z zarządzaniem środowiskiem bezprzewodowej sieci LAN oraz organizacją jej pracy. Ich przykłady zostaną przedstawione w części III cyklu artykułów.

EN

The popular IEEE 802.11 standard undergoes constant evolution and new mechanisms and extensions are presented in a frequent manner. In the presented series of articles, the most interesting of them will be described. The current, first article in the series, concentrates on recent advances in transmission-related mechanisms of the standard, which allow a Wi-Fi network to exceed 1 Gbit/s providing its user with a fast, general purpose network technology. At the same time, a parallel development trend results in specification of IEEE 802.11 transmission mechanisms dedicated for particular deployment scenarios, which will be addressed in the second article of the series. Such fast-growing capabilities and performance of the popular WLAN technology create a demand for additional functionality, related to coexistence, monitoring, management, security etc. This demand is currently being addressed by numerous IEEE 802.11 standard extensions and new wireless network architectures, which will be presented in the third and final article of the series.

11

netBaltic – heteregeniczny system bezprzewodowej łączności na Morzu Bałtyckim

Hoeft M., Gierłowski K., Woźniak J.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 8-9

1196--1200, CD

PL

W artykule przedstawiono podstawowe założenia dotyczące realizacji systemu heterogenicznej samoorganizującej się sieci bezprzewodowej zapewniającej łączność na obszarze morskim, między innymi na potrzeby usług e-nawigacji. Wskazano na ograniczenia istniejących systemów, w tym systemów satelitarnych, pokazując jednocześnie potrzebę opracowania nowego rozwiązania. Autorzy przedstawili dedykowane mechanizmy i systemy o zróżnicowanych możliwościach transmisji danych proponowane do wykorzystywania na różnych obszarach morza. Szczególną uwagę zwrócono na praktyczne korzyści płynące z proponowanego systemu w postaci nowych możliwości wdrażania usług e-nawigacji oraz usług akwizycji i szybkiego transferu różnych typów danych.

EN

In the article, the concept of a heterogeneous wireless maritime mesh network offering transmission for e.g., e-navigation services is presented. The constrains of existing and competitive solutions (including satellite systems) are discussed showing the need for a new solution. The authors presented dedicated ideas of systems and networking mechanisms offering different transmission capabilities and proposed for use on different sea areas. Practical advantages of presented solutions are highlighted bringing out new possibilities in e-navigation and maritime data acquisition and data fast transfer services.

12

Mechanizmy zarządzania mobilnością węzłów w systemie netBaltic

Hoeft M., Gierłowski K., Woźniak J.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 12

1312--1315

PL

Zarządzanie mobilnością w specyficznym środowisku komunikacyjnym, jakim jest środowisko morskie, wymaga dedykowanych rozwiązań przystosowanych do pracy w trudnych warunkach propagacyjnych, a jednocześnie zapewniających możliwość wykorzystania różnych technik transmisji. W artykule zaprezentowano rozwiązanie opracowywane w ramach projektu netBaltic, Przedstawiono architekturę węzła z wprowadzonymi na potrzeby obsługi mobilności dodatkowymi modułami funkcjonalnymi. Dodatkowo omówiono główne scenariusze przełączania, dotyczące komunikacji jednostek pływających ze stacjami nabrzeżnymi oraz zmiany korzenia drzewa transmisji danych w sieci kratowej.

EN

A problem of mobility management has been addressed previously, but the specific environment of maritime deployment requires dedicated solutions, fit to function in difficult propagation environment and able to support heterogeneous communication system. In this paper we present a mobility management solutions designed for maritime environment, created as an element of netBaltic project. We propose a modular node architecture designed to support both of the above requirements and discuss several scenarios of its application, including moving between on-shore base stations, communication with neigh-boring vessels and network mobility support for switching between different mesh network communication trees.

13

Cel i główne zadania badawcze projektu netBaltic

Woźniak J., Hoeft M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2016

|

nr 12

1301--1303

PL

Celem projektu netBaltic jest realizacja szerokopasmowej sieci teleinformatycznej na morzu, która umożliwi wdrożenie nowych usług i aplikacji zapewniających w szczególności poprawę bezpieczeństwa nawigacji. Prace w ramach projektu realizują 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. Wiele propozycji projektu ma charakter nowatorski, wtaczając w to wykorzystanie danych systemu AIS, algorytmy samoorganizacji, zapewnianie bezpieczeństwa transferu danych, przekazy typu DTN, zautomatyzowane procedury przetaczania między technikami transmisyjnymi czy dedykowane aplikacje, szczególnie wobec konieczności ich realizacji w obliczu trudnych warunków propagacyjnych oraz zmiennej topologii sieci. W kolejnych artykułach w niniejszym zeszycie PTiWT przedstawiono zarówno realizowane prace jak tez wskazano na specyficzne cechy wyposażenia węzłów sieci oraz wykorzystywanych w projekcie rozwiązań protokolarnych.

EN

The goal of the netBaltic project is realization of a maritime broadband data Communications network, which will allow implementation of a number of new services and applications able to provide, in particular, the higher safety in navigation. Tasks defined in the project are performed by teams from the Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics, Gdańsk University of Technology, National Institute of Telecommunications, Institute of Oceanology of the Polish Academy of Sciences and companies: DGT LAB and NavSim Poland. A number of project proposals is evidently pioneering, including use of AIS system data, self-organization algorithms, providing security in the transfer of data in a marine environment, DTN messaging, automated procedures of soft-switching between transmission techniques or dedicated applications, especially in the environment where difficult propagation conditions and variable network topology are expected. Further articles presented in this issue of PTiWT show both major research works as well as address the specific characteristics of the nodes equipment (hardware and software) used in designed systems and protocols.

14

Wdrożenie laboratorium mobilnych technik bezprzewodowych

Gierłowski K., Hoeft M., Gierszewski T., Gumiński W., Nowicki K., Woźniak J.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2015

|

nr 12

1422--1431

PL

W obliczu powszechnej popularyzacji urządzeń mobilnych wykorzystujących bezprzewodowy dostęp do zasobów sieciowych, nie dziwi uwaga poświęcona sposobom realizacji zagadnienia wszechobecności takiego dostępu (ubiquity of network access) oraz efektywności i niezawodności jego działania. W ramach prowadzonych obecnie prac dotyczących systemów 5G wiele miejsca poświęca się zarówno samym technikom transmisyjnym, jak i sposobom integracji heterogenicznego środowiska systemów dostępowych. Różnorodność wykorzystywanych systemów tego rodzaju oraz stopień skomplikowania wzajemnych ich oddziaływań powoduje jednak, że w badaniach tego rodzaju niebagatelną zaletą jest możliwość przeprowadzania eksperymentów w rzeczywistym środowisku ich pracy. Przedstawiono założenia oraz podstawowe aspekty realizacji systemu badawczego zbudowanego właśnie w tym celu - laboratorium mobilnych technik bezprzewodowych.

EN

Due to rapid popularization of mobile computing devices which depend on wireless network access, significant research attention is currently focused on providing such access in ubiguitous manner. Both new transmission technologies and mechanisms for heterogeneous access system integration are being developed for use in 5G network specification. This growing popularity and rapid development of new wireless solutions, combined with limited radio frequency resources results in complex and often unpredictable working environment. In this situation an ability to verify the operation of network mechanisms in their real work environment is a necessity. The paper describes a Laboratory of Mobile Wireless Technologies created to fulfil this need, by allowing diverse experiments to be conducted over selected metropolitan areas in a controlled manner.

15

Przegląd metod skanowania w bezprzewodowych sieciach lokalnych standardu IEEE 802.11

Hoeft M., Woźniak J.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2014

|

nr 2-3

27--34

PL

Procedura skanowania dostępnych sieci bezprzewodowych odgrywa istotną rolę w trakcie podłączania stacji roboczej do punktu dostępowego sieci IEEE 802.11. Ma ona także istotny wpływ na efektywność przetaczania w przypadku zmiany punktu podłączenia do sieci WiFi dla węzłów mobilnych. Prace badawcze wskazują, że procedura ta, realizowana zgodnie ze standardowymi mechanizmami, może być krytycznym czynnikiem uniemożliwiającym spełnienie wysokich wymagań jakościowych (QoS) wrażliwych usług multimedialnych. Przedstawiono przegląd nowych algorytmów skanowania sieci bezprzewodowych, dokonano ich klasyfikacji i porównania wybranych metod z wykorzystaniem eksperymentów symulacyjnych.

EN

The scanning procedure of available wireless networks plays an important role in the course of a station connection to an IEEE 802.11 network access point. It also has a significant impact on the handover efficiency in the case of an access point change for mobile nodes Conducted research suggests that this procedure, carried out in accordance with standard mechanisms, may be a critical factor, causing even impossible to meet high requirements of quality (QoS) especially for sensitive multimedia services. The article presents an overview of new algorithms for scanning of wireless networks, and proposes classification as well as comparison of selected methods with the use of simulation experiments.

16

Mobility management scenarios for IPv6 Networks - proxy mobile IPv6 implementation issues

Hoeft M., Gierłowski K., Gierszewski T., Wiszniewski Ł., Woźniak J.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2013

|

T. 21

55-76

EN

Management of user mobility at the network layer plays an important role in efficient network operation. In the paper, authors’ implementation of one of network-based mobility management models, namely Proxy Mobile IPv6, is presented and tested in a number of networking topologies and communication scenarios. The proposed implementation covers basic PMIPv6 functionality with optional security extensions (use of Diameter protocol) and handover improvements (ensuring higher effectiveness of mobility management in IEEE 802.11 local networks). In the paper three reference scenarios are described and investigated. The obtained results show, that the authors’ extensions of PMIPv6 protocol are easy in implementation, while providing mobile users with ability to change their point of network attachment in effective and secure manner.

PL

Zarządzanie mobilnością użytkowników w warstwie trzeciej, odgrywa ważną rolę w dzisiejszych sieciach. W niniejszej pracy, przedstawiono autorską implementację jednego z systemów zarządzania mobilnością - Proxy Mobile IPv6. Rozwiązanie to zostało zastosowane w kilku popularnych i typowych topologiach sieci, zakładając kilka scenariuszy użycia. Implementacja obejmowała kwestie związane z podstawowymi funkcjami PMIPv6, rozszerzeniami bezpieczeństwa (z wykorzystaniem protokołu Diameter) oraz mechanizmami poprawy efektywności przełączania (dla sieci lokalnych). W artykule opisano trzy referencyjne scenariusze mobilności i procesu przełączania, wraz z prezentacją wyników dla każdego z nich. Wyniki pokazują, że proponowana, autorska implementacja protokołu PMIPv6 jest bardzo elastyczna i łatwa do zaadoptowania, niezależnie od omawianego scenariusza.

17

Zarządzanie mobilnością w nowoczesnych sieciach IP. Część II - Modyfikacje i optymalizacje mechanizmów mobilności

Woźniak J., Gierłowski K., Gierszewski T., Hoeft M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2013

|

nr 1

3-12

PL

Zaprezentowano i poddano analizie rozszerzenia i optymalizacje protokołów mobilności, umożliwiające ich efektywne wykorzystanie w nowoczesnych sieciach IP. Niezależnie od rozwiązań zarządzania mobilnością w warstwie sieciowej, przedstawiono wiele rozwiązań wsparcia mobilności realizowanych w wyższych warstwach modelu ISO-OSI. Dodatkowo przedstawiono rozwój mechanizmów zarządzania mobilnością z wyróżnieniem nowych rozwiązań różnorodnych technik wirtualizacyjnych, w szczególności zmierzających do rozdzielenia identyfikacji adresata od jego lokalizacji w systemie sieciowym oraz do wprowadzenia separacji warstw wyższych od struktury tzw. sieci transportowej. Nakreślono obowiązujące tendencje i kierunki rozwoju protokołów zarządzania mobilnością.

EN

This paper presents optimizations and extensions of the above mobility protocols, allowing them to be successfully deployed in support of modern IP networks and applications. Apart from these classic, network-layer mechanisms, a number of alternative solutions utilizing higher ISO-OSI layer mechanisms have also been described. Moreover, the evolution of mobility support mechanisms is presented, leading to description of new solutions, utilizing abstraction and virtualization techniques to logically separate changing network location information from persistent identity of mobile host or employing completely new approaches, such as universal mobility support lacking necessity to employ well-known mobility agent based solutions.

18

Mechanizmy zwiększania dostępności i podtrzymania jakości telekonferencji IMS

Hoeft M., Nowicki K., Uhl T.

Studia Informatica

|

2012

|

Vol. 33, nr 3A

111-124

PL

W artykule dokonano przegląda literatury związanej z usługą, telekonferencji. Wskazano na brak prac dotyczących kwestii dostępności/niezawodności systemów telekonfereacji. Przedstawiono architekturę systemu telefconferencji IMS/IPv6 oraz zaproponowano rnecŁanizmy poprawiające dostępność systemu: monitorowanie, równoważenie obciążenia, odtworzenie konferencji oraz podtrzymania jakości w przypadku wykrycia awarii.

EN

The paper presents a comprehensive review of the literature related to the conferencing service, indicating lack of research focused on reliabilify of such systems. Moreover, the IMS conferencing system architecture is shown with proposed mechanism to improve system availability - monitoring, load balancing, failover and maintaiaing the quality of the conference.

19

Zarządzanie mobilnością w nowoczesnych sieciach IR. Cz. 1, Potrzeby, wymagania i podstawowe rozwiązania

Woźniak J., Gierłowski K., Gierszewski T., Hoeft M.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2012

|

nr 8-9

626-633

PL

Przedstawiono krótką charakterystykę rynku teleinformatycznego i wymagań nowych usług sieciowych, porównując je z możliwościami funkcjonalnymi oferowanymi przez współczesne systemy i sieci, tak przewodowe, jak i bezprzewodowe. Sformułowano ograniczenia architektury TCP/IP w aspekcie obsługi urządzeń mobilnych i nowych scenariuszy mobilności. Wzięto pod uwagę zarówno oczekiwania użytkowników, jak i możliwości sprzętowe oraz naturalne ograniczenia stosu protokołów IP. Na podstawie dokonanej oceny przedstawiono rozwiązania protokolarne niezbędne do realizacji usług pożądanych przez użytkowników mobilnych. Wskazano na tendencje w rozwoju protokołów mobilności, zarówno w kontekście współczesnej sieci IR jak też nowych propozycji Internetu przyszłości.

EN

In this paper (a first piece of two-part series devoted to modem network mobility protocols) we present a short analysis of current telecommunication market trends and user expectations concerning availability of new services. Network requirements emerging from introduction of such services are then compared with functionality provided by currently deployed networking technologies, both wired and wireless. Further analysis covers the foundation of global Internet network - the TCP/IP protocol stack architecture - and its current ability to support device mobility. Elements such as user expectations, hardware capabilities and limitations of protocol stack arę taken into account. Based on the this analysis, we then present a chosen set of fundamental mobility protocols necessary to fulfill the abovementioned requirements along with their evolution trends, both in context of current global IP network and new approaches to Future Internet architecture.

20

Measurements of QoS/QoE parameters for media streaming in a PMIPv6 testbed with 802.11 b/g/n WLANs

Hoeft M., Gierlowski K., Gierszewski T., Konorski J., Nowicki K., Wozniak J.

Metrology and Measurement Systems

|

2012

|

Vol. 19, nr 2

283-294

EN

The growing number of mobile devices and the increasing popularity of multimedia services result in a new challenge of providing mobility in access networks. The paper describes experimental research on media (audio and video) streaming in a mobile IEEE 802.11 b/g/n environment realizing network-based mobility. It is an approach to mobility that requires little or no modification of the mobile terminal. Assessment of relevant parameters has been conducted in an IPv6 testbed. During the tests, both Quality of Service (QoS) and Quality of Experience (QoE) parameters have been considered. Against the background of standard L3 and L2 handovers, an emerging mobility solution named Proxy Mobile IPv6 (PMIPv6) has been examined. Its advantages (L3 connectivity maintenance) and disadvantages (packet loss during handover) are emphasized based on the obtained results. Moreover, a new solution for handover optimization has been proposed. A handoff influence upon audio/video generation and transfer imperfections has been studied and found to be an interesting direction of future work.