נושאי סמינר רשת רדיו קוגניטיבי לסטודנטים

רשת רדיו קוגניטיבית היא סוג של רשת שבה ההתנהגות של כל רדיו נשלטת פשוט על ידי מנגנון בקרה קוגניטיבי כדי להסתגל לשינויים בתנאי ההפעלה, הטופולוגיה או דרישות המשתמש. אלה רשתות פגיעים להתקפות רגילות ספציפיות לרשת אלחוטית כמו שיבוש בתדר רדיו, חטטת כתובות בקרת גישה בינונית, שידור מסגרת מזויף של MAC, האזנות, התקפות אבטחה ייחודיות ורמאות בוויכוח. רשתות הרדיו הקוגניטיביות שפועלות תלויות בעיקר בארבעה סוגים שונים של פעולות כמו החלטת ספקטרום, זיהוי ספקטרום, ספקטרום ניידות ושיתוף ספקטרום. אלו הן הפעולות השונות שבהן נרכש ומשתמשים בספקטרום הרדיו הקוגניטיבי. מאמר זה מספק רשימה של נושאי סמינרים של רשת רדיו קוגניטיבית לסטודנטים להנדסה.

נושאי סמינר רשת רדיו קוגניטיבי לסטודנטים להנדסה

רשימת נושאי הסמינרים של רשתות רדיו קוגניטיביות לסטודנטים להנדסה, שעוזרים מאוד בבחירה מתוך נושאים אלו.

שיטות חישת ספקטרום עם רדיו קוגניטיבי

רדיו קוגניטיבי הוא שיטת ניצול ספקטרום דינמי מאוד מפורסמת בגלל תת ניצול ספקטרום הרדיו שהוקצה למשתמשים ראשיים והביקוש הספקטרום הגובר. ברדיו קוגניטיבי, חישת ספקטרום היא חלק בסיסי המאפשר למשתמש לזהות את המרחבים האפורים והלבנים בסביבת ה-RF.

הסקת ספקטרום בתוך CRN

הסקת ספקטרום נקראת גם חיזוי ספקטרום והיא שיטה מבטיחה להסיק את המצב החופשי או התפוס של ספקטרום הרדיו מסטטיסטיקות של תפוסת ספקטרום שהוכרה או נמדדה בעבר על ידי ניצול המתאמים המובנים ביניהם ביעילות. הסקת הספקטרום זכתה לתשומת לב במגוון רחב של יישומים בתוך CRN שנע בין ניידות ספקטרום חזוי וחיששת ספקטרום אדפטיבית ועד לבקרת טופולוגיה חכמה וגישה לספקטרום דינמי.

תפקיד רדיו קוגניטיבי ב-5G

הרדיו הקוגניטיבי עם תקשורת אלחוטית 5G משמש ביישומים מבוססי נתונים עתירי נתונים. רשתות ה-5G מספקות העברת נתונים במהירות גבוהה יותר, קישוריות בכל מקום, פחות זמן השהייה מקצה לקצה, שיפור יעילות אנרגטית, קיבולת מערכת גבוהה מאוד וכו'. רשת רדיו קוגניטיבית פשוט מספקת שיתוף של הספקטרום הדינמי כדי לקבל יעילות ספקטרום גבוהה יותר לפי הצורך. ארכיטקטורת 5G. רדיו קוגניטיבי מסוגל להתאים וללמוד את הפרמטרים התפקודיים והתפעוליים שלו בהתבסס על הסביבה שבה הוא פועל. כדי להפוך את רעיון רשת ה-5G למציאותי וגם כדי להתגבר על אתגרי ה-5G, נעשה שימוש בהתאמה וגמישות לרדיו קוגניטיבי.

רדיו קוגניטיבי בבריאות

תקשורת אלחוטית משמשת בעיקר לתמיכה ביישומים אלקטרוניים מבוססי בריאות אלקטרוניים להעברת נתונים רפואיים ומטופלים. מערכת רדיו קוגניטיבית משמשת בעיקר ליישומים מבוססי בריאות אלקטרונית בסביבת בית חולים כדי להגן על מכשירים רפואיים מפני הפרעות לא בטוחות על ידי התאמת כוח השידור של המכשירים האלחוטיים על סמך אילוצי EMI. אז ביצועי מערכת הרדיו הקוגניטיבית עבור יישומים מבוססי בריאות אלקטרונית מוערכים לאורך כל סימולציות.

חישה של ספקטרום דחיסה עבור CRN

חישת ספקטרום דחיסה היא טכניקה מבטיחה המשפרת את האותות הדחוסים והדלילים ממדידות חסרות דגימה חמורות. טכניקה זו פשוט מיושמת על תקשורת אלחוטית כדי לשפר את יכולותיו. טכניקת החישה הדחיסה מתארת ​​אות עם מספר קטן. של מדידות ולאחר מכן משחזר את האות מהמדידות הללו.

בתהליך הספקטרום הדחיסה, האות המקורי המתאושש מהנתונים הדחוסים ממלא תפקיד חשוב מאוד. מספר הדגימות הדרושות היה עצום, וביצוע פעולת החישה קשה ויקר יותר. כדי להביס את הבעיות הללו טכניקת חישה דחיסה מיושמת בתוך 5G CRN.

רשתות אלחוטיות קוגניטיביות

הרשת האלחוטית הקוגניטיבית היא הדור הבא של הרשת האלחוטית המשמשת להדגמת התנהגות חכמה של רשת שבה צמתי רשת כלולים באמצעות מנועים קוגניטיביים. תפיסת הרשת האלחוטית הקוגניטיבית מכוונת בעיקר לפיתוח ניצול משאבי הרדיו על ידי ניצול ספקטרום מורשה סרק באמצעות השיטות הנכונות להפחתת הפרעות.

מחשוב קוגניטיבי ויישומיו

השילוב של מדע קוגניטיבי ומדעי המחשב ידוע בשם מחשוב קוגניטיבי. כאן, מדע קוגניטיבי הוא חקר המוח האנושי ותפקודיו ואילו המטרה העיקרית של מדעי המחשב היא לשחזר תהליכי חשיבה אנושיים בתוך מודל ממוחשב. מחשוב קוגניטיבי בונה אלגוריתמים עם תיאוריות של מדע קוגניטיבי. לכן, תוצאות אלו משפיעות על שירותי הבריאות, החיים האישיים, האנרגיה והשירותים, תעשיית הקמעונאות, הבנקאות והפיננסים, ניהול ארגונים, תחבורה ולוגיסטיקה, חינוך, אבטחה וכו'.

מחשוב קוגניטיבי משתמש בכריית נתונים, אלגוריתמים של למידת מכונה, זיהוי חזותי ורשתות עצביות כדי לבצע משימות שונות דמויות אדם בצורה חכמה. מחשוב קוגניטיבי מתמקד בעיקר בחיקוי התנהגות אנושית והיגיון כדי לפתור בעיות קשות. טכניקות מחשוב קוגניטיבי תלויות לעתים קרובות בטכניקות למידה עמוקה וברשתות עצביות.

אוטומציה של תהליכים קוגניטיביים רובוטיים

תהליך רובוטי קוגניטיבי אוטומציה או RPA קוגניטיבי הוא מונח המשמש לכלים ופתרונות אוטומציה של תהליכים רובוטיים השולטים בטכנולוגיות בינה מלאכותית כמו ניתוח טקסט, למידת מכונה וזיהוי תווים אופטי כדי לשפר את כוח העבודה וחווית הלקוח. צורה מתקדמת זו של RPA מקבלת את שמה מהאופן שבו היא מחקה פעולות אנושיות בזמן שבני אדם מבצעים משימות שונות בתהליך. תהליכים כאלה כוללים למידה (רכישת מידע וחוקים הקשריים לשימוש במידע), חשיבה (שימוש בהקשר ובכללים כדי להגיע למסקנות), ותיקון עצמי (למידה מהצלחות וכישלונות).

לא כמו אוטומציה רגילה של תהליכים רובוטיים ללא השגחה, RPA קוגניטיבי הוא מומחה בטיפול בחריגים ללא הפרעה אנושית. לדוגמה, כמעט כל פתרונות ה-RPA אינם יכולים לספק בעיות כמו תאריך המוצג בפורמט שגוי, מידע חסר בטופס או זמני תגובה איטיים מאוד באינטרנט או ברשת.

רדאר קוגניטיבי

מכ'ם קוגניטיבי הוא מערכת התלויה במחזור הקוגניציה של תפיסה-פעולה שחשה את הסביבה ולומדת ממידע קשור לגבי המטרה והרקע לאחר מכן מתאימה את חיישן רדאר עונה על הדרישות בצורה מיטבית למשימתם בהתבסס על מטרה מועדפת. תפיסת המכ'ם הקוגניטיבית הוצגה במקור עבור מכ'ם פעיל בלבד.

אבטחת סייבר קוגניטיבית

אבטחת סייבר קוגניטיבית משמשת לתיאור הליך ההגנה על מערכות מחשב מפני גישה לא חוקית, ניצול, חשיפה, הפרעה, הרס או שינוי. ישנם מספר שמות לאבטחת סייבר קוגניטיבית כמו אבטחת גורמים אנושיים או אבטחה התנהגותית. זה מגן על מערכות המחשב מפני איומים פנימיים וחיצוניים כאחד.

איומים פנימיים הם; מקורבים זדוניים או עובדים רשלניים ואילו איומים חיצוניים הם; שחקנים זדוניים כמו גנבים או האקרים. אבטחת סייבר קוגניטיבית היא מחקר של התנהגות אנושית כמו האופן שבו אנשים שונים מקיימים אינטראקציה עם מכשירים ותוכנות, איך הם מגיבים להתראות או אזהרות אבטחה, ואיך הם מנהלים אישורי אבטחה וסיסמאות. בהתבסס על התנהגות בני אדם, ארגונים יכולים לעצב מערכות בטוחות יותר.

אתגרי אבטחה ב-CRN

רשת רדיו קוגניטיבית היא מושג מתפתח שמטרתו לנצל בצורה יעילה יותר את הספקטרום הנגיש לשימוש ברשתות אופורטוניסטיות. פריסת רשתות רדיו קוגניטיביות (CRNs) מגבירה חששות אבטחה רבים ובעיות פתוחות. רשתות רדיו קוגניטיביות חוות הן חבות של רשתות אלחוטיות טיפוסיות והן איומים הקשורים לפונקציונליות המובנית שלהן.

רשתות רדיו קוגניטיביות עבור IoT

רשת רדיו קוגניטיבית היא טכנולוגיה חכמה ומתהווה להתמודדות עם בעיות מחסור בספקטרום. רשת זו שואפת לנצל את רצועת הספקטרום הלא תפוס ברגע שהיא לא מנוצלת על ידי המשתמש המוסמך. חקירה רחבה בוצעה מאז תחילתה של טכנולוגיה זו בכל מקום שבו אתגרים שונים נחקרו בהרחבה כמו חישת ספקטרום, ישימות של רשתות CR ושיתוף פעולה בין משתמשי רדיו קוגניטיביים. יישומי טכנולוגיית CR החדשים עבור האינטרנט של הדברים והצעת פתרונות מתאימים לאתגרים הממשיים בטכנולוגיה זו תהפוך את האינטרנט של הדברים לסביר וישים יותר.

השפעת רדיו קוגניטיבית על אסטרונומיה רדיו

הכנסת טכניקות תקשורת חדשות דורשת הגדלת יעילות השימוש בספקטרום. רדיו קוגניטיבי הוא אחת הטכניקות החדשות המטפחות יעילות ספקטרום על ידי שימוש בספקטרום תדרים לא תפוס לתקשורת. עם זאת, רדיו קוגניטיבי יגביר את צפיפות הספק השידור ויגרום לרמה מוגברת של הפרעות בתדר רדיו (RFI), מה שעלול להשפיע על שירותים אחרים ועל משתמשים פסיביים במיוחד של הספקטרום. במאמר זה, אנו מציגים את עקרונות הרדיו הקוגניטיבי ומציגים מודל להשפעתו על אסטרונומיה רדיו.

STRS (מערכת רדיו טלקומוניקציה בחלל) רדיו קוגניטיבי

SDR או רדיו מוגדר תוכנה מספקים את היכולות הרבות ביותר לשילוב יכולת קבלת החלטות אוטונומית וגם מאפשרת התפתחות מצטברת לרדיו קוגניטיבי. אז, טכנולוגיית רדיו קוגניטיבית זו משפיעה על תקשורת החלל של נאס'א בתחומים שונים כמו יכולת פעולה הדדית, ניצול ספקטרום, ניהול משאבי רדיו ופעולות רשת מעל מגוון רחב של תנאי הפעלה.

הרדיו הקוגניטיבי של נאס'א מתבסס על התשתית המפותחת על ידי טכנולוגיית STRS (Space Telecommunication Radio System) SDR. הארכיטקטורה של STRS מתארת ​​טכניקות שיכולות להודיע ​​למנוע הקוגניטיבי לגבי סביבת הרדיו, כך שהמנוע הקוגניטיבי יכול ללמוד בנפרד מניסיון ולנקוט פעולות מתאימות כדי להתאים את מאפייני הפעולה של הרדיו ולשפר את הביצועים.

מערכות רדיו קוגניטיביות המודעות לאנרגיה

הרעיון של תקשורת מודעת לאנרגיה עודד את העניין של קהילת המחקר בשנים האחרונות בגלל סיבות כלכליות וסביבתיות שונות. עבור מערכות תקשורת אלחוטיות, זה הופך להיות חיוני להעביר את בעיות הקצאת המשאבים שלהן מאופטימיזציה של מדדים קבועים כמו חביון ותפוקה. למרות שמערכות אלו מציגות שיטות ניצול יעילות בספקטרום ומשתמשות בטכנולוגיות מורכבות חדשות, במיוחד עבור חישה ושיתוף ספקטרום המשתמשות באנרגיה נוספת כדי לפצות עלויות תקורה ומשוב.

מחקר ספרות של שיטות הקצאת משאבים נוכחיות המבוססות על חסכוניות באנרגיה מוצג עבור מערכות רדיו קוגניטיביות. אז ביצועי היעילות האנרגטית של השיטות הללו מנותחות ומוערכות בתקציב הספק, הפרעות לערוצים סמוכים וערוץ משותף, איכות השירות, טעויות הערכת ערוצים וכו'.

האזינו ודיברו על CRN דופלקס מלא

השימוש ברדיו דופלקס מלא ברשתות רדיו קוגניטיביות מציג פרוטוקול חדשני לשיתוף ספקטרום המאפשר למשתמשים המשניים לחוש ולגשת אל הספקטרום הפנוי בו-זמנית. פרוטוקול כמו LAT (האזנה ודיבור) מוערך באמצעות ניתוח מתמטי וסימולציות מחשב, בהשוואה לפרוטוקולי גישה אחרים כמו פרוטוקול הקשב לפני דיבור. בנוסף לעיבוד אותות המבוסס על LAT והקצאת משאבים, הוא דן בשיטות כמו חישת ספקטרום וגישה דינמית לספקטרום. הוא מציע פרוטוקול LAT כמערכת גישה מתאימה ל-CRN לתמיכה בדרישות איכות השירות של יישומים בעלי עדיפות גבוהה.

התאמת מערכות רדיו עם מנוע קוגניטיבי היברידי

יעילות הרשת וניצול נכון של המשאבים שלה הם דרישות חיוניות להפעלת n/ws אלחוטי בצורה אופטימלית. מטרות רדיו קוגניטיביות מבצעות את הדרישות הללו על ידי פיתוח שיטות בינה מלאכותית (AI) כדי להפוך ישות למכונה מנוע קוגניטיבי.

המנוע הקוגניטיבי מפתח מודעות לגבי סביבת הרדיו הקרובה כדי לייעל את ניצול משאבי הרדיו ולהתאים פרמטרים הקשורים לשידור. כאן, מוצע מנוע קוגניטיבי היברידי שמשתמש ב-CBR (Case-Based Reasoning) ו-DTs (Decision Trees) כדי לבצע התאמת רדיו בתוך n/s אלחוטיים מרובי-נשאים. המורכבות של המנוע מופחתת על ידי שימוש בעצי החלטה כדי לשפר את שיטת האינדקס המשמשת באחזור מקרי CBR.

יישום של רדיו קוגניטיבי עבור רשתות אד הוק לכלי רכב

אפליקציית טכנולוגיית הרדיו הקוגניטיבית ברשתות אד-הוק של כלי רכב מתמקדת בעיקר בשיפור התקשורת בין כלי הרכב עצמם, בין כלי רכב ותשתיות בצד הדרך. בגלל גישת הגישה הספקטרום הדינמית, טכנולוגיית רדיו קוגניטיבית מאפשרת שימוש יעיל יותר בספקטרום ה-RF. ברשתות כלי רכב, המחקר על יישומי רדיו קוגניטיביים מתפתח עדיין ואין כמה פלטפורמות ניסוי בגלל הסידורים המורכבים שלהם.

ניטור ספקטרום VHF עם פלטפורמת רדיו קוגניטיבי של Meraka (CR).

משאב טבעי כמו ספקטרום תדר הרדיו נמצא בשימוש נרחב על ידי מפעילי הרשת האלחוטית לצורך אספקת מערכות שידור רדיו או תקשורת. מחסור בספקטרום RF הוביל לשיפור שיטות חדשות לשימוש טוב יותר בספקטרום ה-RF. אז, ה-MCRP (פלטפורמת הרדיו הקוגניטיבית של Meraka) פותחה עם הגרסה השנייה של החומרה USRP2 (Universal Serial Radio Peripheral) כמו גם תוכנת הרדיו של GNU.

שיתוף ספקטרום אופורטוניסטי מבוזר ב-CRN

בכל פעם שספקטרום הרדיו המורשה אינו מנוצל, אז טכנולוגיית הרדיו הקוגניטיבית מאפשרת מכשירים קוגניטיביים פשוט לאיתור ולאחר מכן לגשת למשאב הדל הזה באופן דינמי. כאן, שיטה פשוטה, אינסטינקטיבית, יעילה ועם זאת עוצמתית מאפשרת ערוצים אופורטוניסטיים בתוך מערכות רדיו קוגניטיביות בצורה מבוזרת.

הטכניקה המוצעת הזו משיגה ניצול ספקטרום גבוה במיוחד וערך תפוקה. בנוסף, זה גם מפחית הפרעות בין תחנות בסיס קוגניטיביות והמשתמשים המורשים העיקריים כדי להשתמש בספקטרום. האלגוריתם מגיב במהירות וביעילות להבדלים בפרמטרים של הרשת וגם משיג כמות גבוהה של הוגנות בין תחנות בסיס קוגניטיביות.

תכנון מנגנון הגנה כדי למתן את התקפת זיוף הנתונים של חישת הספקטרום בתוך רשתות רדיו קוגניטיביות אד-הוק

רשתות רדיו קוגניטיביות מטפלות בבעיית המחסור בספקטרום על ידי מתן אפשרות למשתמשים פשוטים ללא רישיון הנקראים משתמשים משניים להשתמש ברצועת הספקטרום הלא בשימוש של המשתמש המורשה הנקראת משתמשים ראשיים מבלי לגרום לחדירה למשתמשים הראשיים. עם זאת, זה גורם לכמה אתגרי בטיחות שבהם משתמשים משניים זדוניים מדווחים על תצפיות ספקטרום שגויות הידועות בתור התקפת SSDF (זיוף נתוני חישת ספקטרום). כאן אנו חוקרים את התקפת SSDF בתוך רשת רדיו קוגניטיבית אד-הוק. אז המוניטין ותכניות הכללים q-out-of-m משולבים כדי להפחית את השפעות התקפת SSDF.

מערכת קבלת החלטות אדפטיבית עבור CRNs

ברשתות האלחוטיות הנוכחיות, ניהול משאבי רדיו הפך לתכונה חשובה עקב מחסור בספקטרום כמו גם הטרוגניות יישומים. לניהול משאבים, רדיו קוגניטיבי (CR) הוא מועמד פוטנציאלי מאוד בשל יכולתו לספק את הביקוש האלחוטי הגובר ולפתח את יעילות הרשת. תפקידו העיקרי של תהליך ניהול משאבי הרדיו הוא קבלת החלטות מכיוון שהוא מחליט על פרמטרי הרדיו המנהלים את ניצול המשאבים הללו.

ADMS או סכמת קבלת החלטות אדפטיבית מוצעת לניהול משאבי רדיו של סוגים שונים של יישומי רשת כמו חירום, צריכת חשמל, שיתוף ספקטרום ומולטימדיה. סכימה זו משתמשת באלגוריתם גנטי כמו כלי אופטימיזציה במיוחד לקבלת החלטות. הוא כולל פונקציות אובייקטיביות שונות לתהליך קבלת החלטות כמו הפחתת צריכת החשמל, שיעור שגיאות מנות, הפרעות ועיכוב. מצד שני, היעילות הספקטרלית והתפוקה מוגדלים.

עוד כמה נושאי סמינר של רשת רדיו קוגניטיבית

הרשימה של עוד כמה נושאי סמינר של רשת רדיו קוגניטיבית מפורטת להלן.

• רשת מוגדרת על ידי תוכנת שיתוף פעולה ברשת רדיו קוגניטיבית.
• וריאציה וניידות צמתים של טופולוגיית הרשת.
• CRN לשמירה על הפרטיות.
• בניית מערכת והפשטה של ​​תוכנה בתוך CRN.
• חישת ספקטרום חכם ומסירות.
• אופטימיזציה של טכניקות חישת ספקטרום.
• איתור ממסר והקצאת ספקטרום.
• חידושים בתוך מודלים של מדיניות ספקטרום.
• עיצובים של פרוטוקולי ניתוב חסכוני באנרגיה.
• רצועת תדרים והתפשטות רדיו.
• אופטימיזציה במסגרת בחירת ממסר מרובה.
• אימות ואימות של פרוטוקול רדיו קוגניטיבי.
• העברת נתונים מולטימדיה בתוך יישומי בריאות.
• ניידות ספקטרום יעילה ומסירה בתוך CRN.
• מניעת הפרעות יזומה בזמן אמת.
• שילוב רשת אד-הוק של כלי רכב על ידי CRN.
• ניהול משאבים מבוסס על OFDMA-CRN יעיל.
• שיטות משופרות למחסור ברוחב פס ולעומס ברשת.
• עיצוב של פרוטוקול רדיו קוגניטיבי וניתוב.
• גישות החלטה ובחירה משופרות בספקטרום בתוך CRN.
• שיטות אינטליגנטיות אדפטיביות להקצאת משאבים.
• קואופרטיב CRN מיועד למאסיב למרות תִקשׁוֹרֶת.
• למידת מכונה עבור רשת רדיו קוגניטיבית.
• מחשוב קוגניטיבי מיועד רשתות חכמות .
• קוגניטיבי רובוטיקה מיועד לטכנולוגיה מסייעת.
• רדיו קוגניטיבי וחיששת ספקטרום.
• רדיו קוגניטיבי וטכנולוגיית mmWave עם 5G.
• עיצוב של אנטנת MIMO מאסיבית עבור CRN-5G.
• FANET מופעל על ידי Cognitive.
• רשתות אד-הוק מבוססות קוגניטיביות.
• HetHetNets מבוסס על קוגניטיבי.
• חישה של ספקטרום דופלקס מלא ברצועות LTE ו-WLAN.
• רשת רדיו קוגניטיבית לתקשורת V2V, V2X ו-D2D.
• רשתות חישה חכמה מבוססות CRN.
• פרוטוקולי מסירה וניתוב עבור רשת רדיו קוגניטיבית.

לפיכך, זה הכל על הרשימה של רשת רדיו קוגניטיבית נושאי סמינר. נושאי הסמינר של רשת רדיו קוגניטיבית מועילים מאוד לסטודנטים להנדסה בבחירת נושא. הנה שאלה בשבילך, מהם הפונקציות העיקריות של הרדיו הקוגניטיבי?