Una xarxa de ràdio cognitiva és un tipus de xarxa on el comportament de cada ràdio està simplement controlat per un mecanisme de control cognitiu per adaptar-se als canvis en les condicions de funcionament, la topologia o els requisits de l'usuari. Aquests xarxes són vulnerables als atacs habituals específics de la xarxa sense fils, com ara embussos de radiofreqüència, espionatge d'adreces de control d'accés mitjà, transmissió de trames MAC espúries, escoltes, atacs de seguretat únics i trampes a la contenció. El funcionament de les xarxes de ràdio cognitives depèn principalment de quatre tipus diferents d'operacions, com ara la decisió de l'espectre, la detecció d'espectre, l'espectre de mobilitat i l'intercanvi d'espectre. Són les diferents operacions on s'adquireix i utilitza l'espectre radioelèctric cognitiu. Aquest article ofereix una llista de Temes del seminari de xarxes de ràdio cognitives per a estudiants d'enginyeria.
Seminari sobre xarxes de ràdio cognitive Temes per a estudiants d'enginyeria
La llista de temes de seminari de xarxes de ràdio cognitives per a estudiants d'enginyeria que són molt útils per triar entre aquests temes.
Mètodes de detecció d'espectre amb ràdio cognitiva
La ràdio cognitiva és un mètode d'utilització de l'espectre dinàmic molt famós a causa de la infrautilització de l'espectre de ràdio assignat als usuaris principals i la demanda d'espectre cada cop més creixent. En la ràdio cognitiva, la detecció de l'espectre és una part fonamental que permet a l'usuari detectar els espais grisos i blancs dins de l'entorn de RF.
Inferència d'espectre dins de CRN
La inferència de l'espectre també s'anomena predicció de l'espectre i és un mètode prometedor per inferir la condició lliure o ocupada de l'espectre de ràdio a partir d'estadístiques d'ocupació de l'espectre prèviament reconegudes o mesurades mitjançant l'explotació de les correlacions inherents de manera eficient entre elles. La inferència de l'espectre ha estat cridant l'atenció en una àmplia gamma d'aplicacions dins de CRN que van des de la mobilitat predictiva de l'espectre i la detecció adaptativa de l'espectre fins al control de topologia intel·ligent i l'accés dinàmic a l'espectre.
El paper de la ràdio cognitiva en 5G
La ràdio cognitiva amb comunicació sense fil 5G s'utilitza en aplicacions basades en dades intensives. Les xarxes 5G proporcionen una transferència de dades a una velocitat més alta, connectivitat ubiqua, menys latència d'extrem a extrem, millora de l'eficiència energètica, capacitat del sistema molt alta, etc. Una xarxa de ràdio cognitiva simplement proporciona compartir l'espectre dinàmic per obtenir eficiències d'espectre més altes segons sigui necessari dins Arquitectura 5G. Cognitive Radio és capaç d'adaptar i aprendre els seus paràmetres funcionals i operatius en funció de l'entorn on opera. Per fer que el concepte de xarxa 5G sigui realista i també per superar els reptes de 5G, s'utilitza l'adaptabilitat i la flexibilitat de la ràdio cognitiva.
Ràdio Cognitiva en l'Assistència Sanitària
Les comunicacions sense fil s'utilitzen principalment per donar suport a diverses aplicacions electròniques basades en la salut per transmetre dades mèdiques i pacients. Un sistema de ràdio cognitiu s'utilitza principalment per a aplicacions basades en salut electrònica en un entorn hospitalari per defensar els dispositius mèdics d'interferències insegures ajustant la potència de transmissió dels dispositius sense fil en funció de les restriccions EMI. Així, el rendiment del sistema de ràdio cognitiu per a aplicacions basades en salut electrònica s'estima al llarg de les simulacions.
Detecció de l'espectre de compressió per a CRN
La detecció de l'espectre comprimit és una tècnica prometedora que millora els senyals compressibles i dispersos de mesures amb un mostreig molt insuficient. Aquesta tècnica s'aplica simplement comunicació sense fils per millorar les seves capacitats. La tècnica de detecció compressiva descriu un senyal amb un petit no. de mesures i després recupera el senyal d'aquestes mesures.
En el procés d'espectre de compressió, el senyal original que es recupera de les dades comprimides té un paper molt important. El nombre de mostres necessàries era enorme, i fer operacions de detecció és difícil i més costosa. Per vèncer aquests problemes, s'aplica la tècnica de detecció de compressió dins de 5G CRN.
Xarxes sense fils cognitives
La xarxa sense fil cognitiva és la xarxa sense fil de nova generació que s'utilitza per demostrar el comportament intel·ligent d'una xarxa on s'inclouen nodes de xarxa mitjançant motors cognitius. El concepte de xarxa sense fil cognitiva té com a objectiu principal desenvolupar la utilització dels recursos de ràdio aprofitant l'espectre amb llicència inactiva mitjançant els mètodes adequats de mitigació d'interferències.
Informàtica cognitiva i les seves aplicacions
La combinació de ciències cognitives i ciències de la informàtica es coneix com a informàtica cognitiva. Aquí, la ciència cognitiva és l'estudi del cervell humà i les seves funcions, mentre que l'objectiu principal de la informàtica és reproduir els processos del pensament humà dins d'un model informatitzat. La informàtica cognitiva construeix algorismes amb teories de la ciència cognitiva. Així, aquests resultats afecten la salut, la vida personal, l'energia i els serveis públics, la indústria minorista, la banca i les finances, la gestió empresarial, el transport i la logística, l'educació, la seguretat, etc.
La informàtica cognitiva utilitza la mineria de dades, algorismes d'aprenentatge automàtic, reconeixement visual i xarxes neuronals per realitzar diferents tasques semblants a les humanes de manera intel·ligent. La informàtica cognitiva se centra principalment a imitar el comportament humà i el raonament per resoldre problemes difícils. Les tècniques de computació cognitiva sovint depenen de tècniques d'aprenentatge profund i xarxes neuronals.
Automatització de processos de robòtica cognitiva
Procés robòtic cognitiu automatització o RPA cognitiu és un terme utilitzat per a les eines i solucions d'automatització de processos robòtics que controlen tecnologies d'intel·ligència artificial com ara l'anàlisi de text, l'aprenentatge automàtic i el reconeixement òptic de caràcters per millorar la força de treball i l'experiència del client. Aquesta forma molt avançada de RPA rep el seu nom de com imita les accions humanes mentre els humans executen diverses tasques dins d'un procés. Aquests processos inclouen l'aprenentatge (adquisició d'informació i regles contextuals per utilitzar la informació), el raonament (utilitzar el context i les regles per arribar a conclusions) i l'autocorrecció (aprendre dels èxits i els fracassos).
No com l'automatització habitual de processos robòtics sense vigilància, la RPA cognitiva és un expert en la gestió d'excepcions sense interferències humanes. Per exemple, gairebé totes les solucions RPA no poden resoldre problemes com una data presentada en un format incorrecte, informació que falta en un formulari o temps de resposta molt lents a Internet o a la xarxa.
Radar cognitiu
El radar cognitiu és un sistema que depèn del cicle cognitiu percepció-acció que detecta l'entorn i aprèn de la informació relacionada sobre l'objectiu i el fons després d'això adapta el sensor de radar satisfà els requisits de manera òptima per a la seva missió en funció d'un objectiu preferit. El concepte de radar cognitiu es va introduir originalment només per al radar actiu.
Ciberseguretat Cognitiva
La ciberseguretat cognitiva s'utilitza per descriure el procediment de defensa dels sistemes informàtics d'accés, utilització, divulgació, interrupció, destrucció o modificació il·legals. Hi ha diversos noms per a la ciberseguretat cognitiva, com ara seguretat dels factors humans o seguretat del comportament. Protegeix els sistemes informàtics de les amenaces internes i externes.
Les amenaces internes són; persones internes malintencionades o empleats negligents, mentre que les amenaces externes ho són; actors maliciosos com lladres o pirates informàtics. La ciberseguretat cognitiva és l'estudi del comportament humà, com ara com interactuen diferents persones amb dispositius i programari, com reaccionen davant les alertes o advertències de seguretat i com gestionen les credencials i les contrasenyes de seguretat. A partir del comportament dels humans, les organitzacions poden dissenyar sistemes més segurs.
Reptes de seguretat en CRN
Una xarxa de ràdio cognitiva és un concepte en evolució que té com a objectiu explotar de manera més eficient l'espectre accessible per a l'ús de xarxes oportunistes. El desplegament de xarxes de ràdio cognitives (CRN) augmenta nombrosos problemes de seguretat i problemes oberts. Les xarxes de ràdio cognitives experimenten tant les responsabilitats típiques de les xarxes sense fils com les amenaces relacionades amb les seves funcionalitats integrades.
Xarxes de ràdio cognitives per a IoT
Una xarxa de ràdio cognitiva és una tecnologia intel·ligent i emergent per fer front als problemes d'escassetat d'espectre. Aquesta xarxa té com a objectiu utilitzar la banda d'espectre desocupada una vegada que no sigui utilitzada per l'usuari qualificat. S'ha dut a terme una àmplia investigació des de l'inici d'aquesta tecnologia allà on s'han explorat àmpliament diferents reptes com la detecció d'espectre, l'aplicabilitat de xarxes CR i la cooperació entre usuaris de ràdio cognitiva. Les noves aplicacions de la tecnologia CR per al Internet de les coses i la proposta de solucions adequades als reptes reals d'aquesta tecnologia farà que l'Internet de les coses sigui més raonable i aplicable.
Impacte de la ràdio cognitiva en la radioastronomia
La introducció de noves tècniques de comunicació requereix un augment de l'eficiència de l'ús de l'espectre. La ràdio cognitiva és una de les noves tècniques que fomenten l'eficiència de l'espectre mitjançant l'ús d'un espectre de freqüència desocupat per a les comunicacions. Tanmateix, la ràdio cognitiva augmentarà la densitat de potència de transmissió i provocarà un augment del nivell d'interferències de radiofreqüència (RFI), que pot afectar altres serveis i, especialment, els usuaris passius de l'espectre. En aquest article, presentem els principis de la ràdio cognitiva i introduïm un model per al seu impacte en la radioastronomia.
STRS (Space Telecommunications Radio System) Ràdio cognitiva
Una ràdio SDR o definida per programari ofereix la màxima capacitat per integrar la capacitat de presa de decisions autònoma i també permet l'evolució incremental a una ràdio cognitiva. Per tant, aquesta tecnologia de ràdio cognitiva afecta les comunicacions espacials de la NASA en diferents àrees com la interoperabilitat, la utilització de l'espectre, la gestió de recursos de ràdio i les operacions de xarxa per sobre d'una àmplia gamma de condicions operatives.
La ràdio cognitiva de la NASA es basa en la infraestructura que està desenvolupant la tecnologia SDR (Space Telecommunication Radio System) STRS. L'arquitectura de STRS descriu tècniques que poden notificar al motor cognitiu sobre l'entorn de la ràdio perquè el motor cognitiu pugui aprendre per separat de l'experiència i prendre accions adequades per adaptar les característiques de funcionament de la ràdio i millorar el rendiment.
Sistemes de ràdio cognitives conscients de l'energia
El concepte de comunicació conscient de l'energia ha fomentat l'interès de la comunitat investigadora en els anys més actuals per diferents motius econòmics i ambientals. Per als sistemes de comunicació sense fil, esdevé essencial traslladar els problemes d'assignació de recursos de l'optimització de mètriques fixes com la latència i el rendiment. Tot i que aquests sistemes introdueixen mètodes d'utilització eficients de l'espectre i utilitzen noves tecnologies complexes, especialment per a la detecció i l'intercanvi d'espectre que utilitzen energia addicional per compensar els costos generals i de retroalimentació.
Es presenta un estudi bibliogràfic dels mètodes actuals d'assignació de recursos basats en l'eficiència energètica per als sistemes de ràdio cognitius. Així, els rendiments d'eficiència energètica d'aquests mètodes s'analitzen i s'avaluen en pressupost d'energia, interferències de canals adjacents i cocanal, qualitat de servei, errors d'estimació de canals, etc.
Escolteu i parleu CRN full-duplex
L'ús de la ràdio full-duplex dins de les xarxes de ràdio cognitives presenta un nou protocol de compartició de l'espectre per permetre als usuaris secundaris detectar i accedir a l'espectre vacant simultàniament. El protocol com LAT (escoltar i parlar) s'avalua tant mitjançant anàlisis matemàtiques com simulacions per ordinador en comparació amb altres protocols d'accés com el protocol escoltar abans de parlar. A més del processament del senyal basat en LAT i l'assignació de recursos, tracta mètodes com la detecció de l'espectre i l'accés dinàmic a l'espectre. Proposa el protocol LAT com un sistema d'accés adequat per a CRN per donar suport als requisits de qualitat de servei de les aplicacions d'alta prioritat.
Adaptació de sistemes de ràdio amb motor cognitiu híbrid
L'eficiència de la xarxa i l'ús adequat dels seus recursos són requisits crucials per operar sense fil n/ws de manera òptima. Els objectius de ràdio cognitius compleixen aquests requisits desenvolupant mètodes d'intel·ligència artificial (IA) per donar a conèixer una entitat com a motor cognitiu.
El motor cognitiu desenvolupa la consciència sobre l'entorn de ràdio proper per optimitzar la utilització dels recursos de ràdio i adaptar els paràmetres de transmissió relacionats. Aquí, es proposa un motor cognitiu híbrid que empra CBR (raonament basat en casos) i DT (arbres de decisió) per executar l'adaptació de ràdio dins de n/s sense fil multiportador. La complexitat del motor es redueix mitjançant l'ús d'arbres de decisió per millorar el mètode d'indexació utilitzat en la recuperació de casos CBR.
Aplicació de la ràdio cognitiva per a xarxes ad hoc de vehicles
L'aplicació de la tecnologia de ràdio cognitiva a les xarxes ad-hoc de vehicles té com a objectiu principalment millorar les comunicacions entre els mateixos vehicles, entre vehicles i la infraestructura de la carretera. A causa de l'enfocament d'accés dinàmic a l'espectre, la tecnologia de ràdio cognitiva permet un ús més eficient de l'espectre de RF. A les xarxes de vehicles, la investigació sobre aplicacions cognitives de ràdio encara s'està desenvolupant i no hi ha diverses plataformes experimentals a causa de la seva complexa disposició.
Monitorització de l'espectre VHF amb la plataforma Meraka Cognitive Radio (CR).
Un recurs natural com l'espectre de radiofreqüència és utilitzat àmpliament pels operadors de la xarxa sense fil per proporcionar sistemes de transmissió de ràdio o comunicacions. L'escassetat d'espectres de RF ha donat lloc a la millora de nous mètodes per a un millor ús dels espectres de RF. Així, la MCRP (Meraka Cognitive Radio Platform) es va desenvolupar amb la segona versió del maquinari USRP2 (Universal Serial Radio Peripheral) així com amb el programari GNU Radio.
Compartició de l'espectre oportunista distribuït en CRN
Sempre que l'espectre de ràdio amb llicència està infrautilitzat, la tecnologia de ràdio cognitiva permet que els dispositius cognitius només detectin i després accedeixin a aquest recurs escàs de manera dinàmica. Aquí, un mètode senzill, instintiu, eficient i alhora potent permet canals oportunistes dins dels sistemes de ràdio cognitius de manera distribuïda.
Aquesta tècnica proposada aconsegueix una utilització de l'espectre i un valor de rendiment extremadament alts. I també redueix la interferència entre les estacions base cognitives i els principals usuaris amb llicència per utilitzar l'espectre. L'algoritme reacciona de manera ràpida i eficient a les diferències dins dels paràmetres de la xarxa i també aconsegueix una gran quantitat d'equitat entre les estacions base cognitives.
Disseny de mecanismes de defensa per mitigar l'atac de falsificació de dades de detecció d'espectre dins de xarxes ad hoc de ràdio cognitiva
Les xarxes de ràdio cognitives aborden el problema de l'escassetat d'espectre permetent als usuaris sense llicència anomenats usuaris secundaris utilitzar la banda d'espectre no utilitzada de l'usuari amb llicència anomenada usuaris primaris sense causar intrusió als usuaris principals. Tanmateix, això comporta alguns reptes de seguretat en què els usuaris secundaris maliciosos informen d'observacions de l'espectre incorrectes que es coneixen com a atac SSDF (falsificació de dades de detecció de l'espectre). Aquí, estudiem l'atac SSDF dins d'una xarxa ad hoc de ràdio cognitiva. Així, la reputació i els esquemes de regles q-out-of-m estan integrats per reduir els efectes de l'atac SSDF.
Sistema adaptatiu de presa de decisions per a CRN
A les xarxes sense fil actuals, la gestió de recursos de ràdio s'ha convertit en una característica important a causa de l'escassetat d'espectre i de l'heterogeneïtat de les aplicacions. Per a la gestió de recursos, la ràdio cognitiva (CR) és un candidat molt potencial a causa de la seva capacitat per satisfer la creixent demanda sense fils i desenvolupar l'eficiència de la xarxa. La funció principal del procés de gestió de recursos radiofònics és la presa de decisions perquè decideix els paràmetres radiofònics que gestionen la utilització d'aquests recursos.
Es proposa un ADMS o un esquema adaptatiu de presa de decisions per a la gestió de recursos de ràdio de diversos tipus d'aplicacions de xarxa, com ara emergències, consum d'energia, compartició d'espectre i multimèdia. Aquest esquema utilitza un algorisme genètic com una eina d'optimització especialment per prendre decisions. Inclou diferents funcions objectives per al procés de presa de decisions com la reducció del consum d'energia, la taxa d'error de paquets, la interferència i el retard. D'altra banda, es maximitza l'eficiència i el rendiment espectral.
Alguns temes més del seminari de la xarxa de ràdio cognitiva
A continuació es mostra la llista d'alguns temes més del seminari de xarxes de ràdio cognitives.
- Xarxa definida pel programari de col·laboració a la xarxa de ràdio cognitiva.
- Variació i mobilitat de nodes de la topologia de xarxa.
- CRN que preserva la privadesa.
- Construcció de sistemes i abstracció de programari dins de CRN.
- Detecció d'espectre intel·ligent i trasllats.
- Optimització de tècniques de detecció d'espectre.
- Detecció de relé i assignació d'espectre.
- Innovacions dins dels models de política d'espectre.
- Dissenys de protocols d'encaminament d'eficiència energètica.
- Interdependència de la banda de freqüència i la propagació de ràdio.
- Optimització dins de la selecció de relés múltiples.
- Verificació i validació del protocol de ràdio cognitiu.
- Transferència de dades multimèdia dins d'aplicacions sanitàries.
- Mobilitat eficient de l'espectre i trasllat dins de CRN.
- Prevenció proactiva d'interferències en temps real.
- Integració de Xarxa Ad hoc de Vehiculars per CRN.
- Gestió de recursos basada en OFDMA-CRN eficient.
- Mètodes millorats per a l'escassetat d'ample de banda i la congestió de la xarxa.
- Disseny de Ràdio Cognitiu i Protocol d'encaminament.
- Enfocaments de decisió i selecció d'espectre millorats dins de CRN.
- Mètodes intel·ligents adaptatius per a l'aprovisionament de recursos.
- Cooperativa CRN destinada a Massive MALGRAT Comunicació.
- Aprenentatge automàtic per a la xarxa de ràdio cognitiva.
- Informàtica cognitiva destinada a Xarxes intel·ligents .
- Cognitiu Robòtica destinat a la tecnologia d'assistència.
- Ràdio cognitiva i detecció d'espectre.
- Ràdio cognitiva i tecnologia mmWave amb 5G.
- Disseny d'antena massiva MIMO per CRN-5G.
- FANET habilitat per Cognitive.
- Xarxes ad-hoc de base cognitiva.
- HetHetNets basat en Cognitiu.
- Detecció de l'espectre dúplex complet en bandes LTE i WLAN.
- Xarxa de ràdio cognitiva per a comunicacions V2V, V2X i D2D.
- Xarxes de detecció intel·ligent basades en CRN.
- Protocols de trasllat i encaminament per a la xarxa de ràdio cognitiva.
Per tant, tot això és sobre la llista de xarxa de ràdio cognitiva temes del seminari. Aquests temes de seminari de xarxes de ràdio cognitives són molt útils per als estudiants d'enginyeria a l'hora de seleccionar un tema. Aquí teniu una pregunta per a vosaltres, quines són les principals funcions de la ràdio cognitiva?
