コグニティブ無線ネットワークは、すべての無線の動作がコグニティブ制御メカニズムによって単純に制御され、動作条件、トポロジ、またはユーザー要件の変化に適応するタイプのネットワークです。これらは ネットワーク 無線周波数ジャミング、媒体アクセス制御アドレスのスヌーピング、偽の MAC フレーム送信、盗聴、独自のセキュリティ攻撃、競合の不正行為など、通常のワイヤレス ネットワーク固有の攻撃に対して脆弱です。コグニティブ無線ネットワークの機能は、主にスペクトル決定、スペクトル検出、モビリティ スペクトル、スペクトル共有などの 4 つの異なる種類の操作に依存しています。これらは、コグニティブ無線スペクトルが取得されて使用されるさまざまな操作です。この記事では、 コグニティブ無線ネットワークセミナーのトピックス 工学部の学生向けです。
工学部学生向け認知無線ネットワークセミナーのトピックス
これらのトピックから選択する際に非常に役立つ、工学部の学生向けのコグニティブ無線ネットワーク セミナー トピックのリスト。
コグニティブ無線によるスペクトラムセンシング法
コグニティブ ラジオは、主要なユーザーに割り当てられた無線スペクトルが十分に活用されておらず、スペクトル需要が増え続けているため、非常に有名な動的スペクトル利用方法です。コグニティブ無線では、スペクトル センシングは、ユーザーが RF 環境内のグレー スペースとホワイト スペースを検出できるようにする基本的な部分です。
CRN 内のスペクトル推定
スペクトル推定はスペクトル予測とも呼ばれ、それらの間の固有の相関関係を効率的に利用することにより、以前に認識または測定されたスペクトル占有統計から無線スペクトルの空き状態または占有状態を推測する有望な方法です。スペクトル推定は、予測スペクトル モビリティと適応スペクトル センシングからスマート トポロジ制御と動的スペクトル アクセスに至るまで、CRN 内の幅広いアプリケーションで注目を集めています。
5Gにおけるコグニティブ無線の役割
5G ワイヤレス通信を使用したコグニティブ ラジオは、データ集約型アプリケーションで使用されます。 5G ネットワークは、より高速なデータ転送、ユビキタスな接続性、エンドツーエンドの待ち時間の短縮、エネルギー効率の改善、非常に高いシステム容量などを提供します。 5G アーキテクチャ。コグニティブ ラジオは、動作する環境に基づいて機能および動作パラメータを適応および学習することができます。 5G ネットワークの概念を現実的なものにし、5G の課題を克服するために、コグニティブ ラジオの適応性と柔軟性が使用されます。
“インターネットノードとは ”
ヘルスケアにおけるコグニティブ ラジオ
ワイヤレス通信は、主に、患者および医療データを送信するためのさまざまな電子健康ベースのアプリケーションをサポートするために使用されます。コグニティブ無線システムは主に病院環境内の e-health ベースのアプリケーションに使用され、EMI の制約に基づいてワイヤレス デバイスの送信電力を調整することで、医療機器を危険な干渉から守ります。そのため、e-health ベースのアプリケーションのコグニティブ無線システムのパフォーマンスは、シミュレーションを通じて推定されます。
CRN の圧縮スペクトルのセンシング
圧縮スペクトルセンシングは、非常にアンダーサンプリングされた測定値からの圧縮可能で疎な信号を改善する有望な技術です。この技術は単純に適用されます 無線通信 その能力を高めるために。圧縮センシング技術は、小さい番号の信号を表します。その後、これらの測定値から信号を回復します。
圧縮スペクトル処理では、圧縮されたデータから元の信号を復元することが非常に重要な役割を果たします。必要なサンプルの数は膨大で、センシング操作の作成は困難でコストがかかります。これらの問題を克服するために、5G CRN 内で圧縮センシング技術が適用されます。
コグニティブ ワイヤレス ネットワーク
コグニティブ ワイヤレス ネットワークは、コグニティブ エンジンを介してネットワーク ノードが含まれるネットワークのインテリジェントな動作を実証するために使用される次世代のワイヤレス ネットワークです。コグニティブ ワイヤレス ネットワークのコンセプトは、主に、適切な干渉緩和方法を通じて、アイドル ライセンス スペクトルを活用することにより、無線リソースの利用を促進することを目的としています。
コグニティブ コンピューティングとその応用
認知科学とコンピュータ サイエンスの組み合わせは、コグニティブ コンピューティングとして知られています。ここで、認知科学は人間の脳とその機能の研究であり、コンピューター科学の主な目標はコンピューター化されたモデル内で人間の思考プロセスを再現することです。コグニティブ コンピューティングは、コグニティブ サイエンス理論を使用してアルゴリズムを構築します。したがって、これらの結果は、ヘルスケア、個人の生活、エネルギーと公益事業、小売業界、銀行と金融、企業管理、輸送と物流、教育、セキュリティなどに影響を与えます。
コグニティブ コンピューティングは、データ マイニング、機械学習アルゴリズム、視覚認識、ニューラル ネットワークを使用して、さまざまな人間のようなタスクを巧みに実行します。コグニティブ コンピューティングは、主に人間の行動を模倣し、難しい問題を解決するために推論することに重点を置いています。コグニティブ コンピューティング技術は、ディープ ラーニング技術とニューラル ネットワークに依存することがよくあります。
コグニティブ ロボティック プロセス オートメーション
認知ロボットプロセス オートメーション またはコグニティブ RPA は、テキスト分析、機械学習、光学式文字認識などの人工知能技術を制御して従業員と顧客体験を向上させるロボティック プロセス オートメーション ツールとソリューションに使用される用語です。この非常に高度な形式の RPA は、人間がプロセス内でさまざまなタスクを実行しているときに、人間の行動を模倣する方法からその名前が付けられています。このようなプロセスには、学習 (情報を取得し、情報を使用するための文脈上の規則)、推論 (文脈と規則を使用して結論を出すこと)、および自己修正 (成功と失敗から学ぶこと) が含まれます。
通常の無人ロボティック プロセス オートメーションとは異なり、コグニティブ RPA は人間の介入なしに例外を処理する専門家です。たとえば、ほぼすべての RPA ソリューションは、日付が誤った形式で表示される、フォーム内に情報が欠落している、インターネットやネットワークでの応答時間が非常に遅いなどの問題に対応できません。
認知レーダー
認知レーダーは、周囲を感知し、目的と背景に関する関連情報から学習し、その後適応する知覚-行動認知サイクルに依存するシステムです。 レーダーセンサー 優先目標に基づいて、ミッションの要件を最適に満たします。コグニティブ レーダーの概念は、もともとアクティブ レーダー専用に導入されました。
コグニティブ サイバーセキュリティ
コグニティブ サイバーセキュリティは、コンピューター システムを違法なアクセス、利用、開示、中断、破壊、または変更から守る手順を説明するために使用されます。コグニティブ サイバーセキュリティには、ヒューマン ファクター セキュリティや行動セキュリティなど、いくつかの名前があります。内部および外部の脅威からコンピュータ システムを保護します。
内部の脅威は次のとおりです。外部の脅威がそうであるのに対し、悪意のある内部関係者または怠慢な従業員。泥棒やハッカーなどの悪意のあるアクター。コグニティブ サイバーセキュリティは、さまざまな人々がデバイスやソフトウェアとどのようにやり取りするか、セキュリティ アラートや警告にどのように反応するか、セキュリティ資格情報とパスワードをどのように管理するかなど、人間の行動に関する研究です。人間の行動に基づいて、組織はより安全なシステムを設計できます。
CRN におけるセキュリティの課題
コグニティブ無線ネットワークは、日和見ネットワークの使用のために、アクセス可能なスペクトルをより効率的に活用することを目的とした進化する概念です。コグニティブ ラジオ ネットワーク (CRN) の展開により、多数のセキュリティ上の懸念と未解決の問題が増加しています。コグニティブ無線ネットワークは、組み込み機能に関連する典型的なワイヤレス ネットワークの責任と脅威の両方を経験します。
IoT 向けコグニティブ無線ネットワーク
コグニティブ ラジオ ネットワークは、スペクトル不足の問題に対処するためのスマートで新しいテクノロジです。このネットワークは、資格のあるユーザーが使用しない空きスペクトル帯域を利用することを目的としています。この技術の開始以来、スペクトルセンシング、CR ネットワークの適用可能性、コグニティブ無線ユーザー間の協力など、さまざまな課題が広く調査されている場所では、幅広い調査が行われてきました。の新しい CR 技術アプリケーション モノのインターネット このテクノロジー内の実際の課題に対する適切なソリューションの提案は、モノのインターネットをより合理的で適用可能なものにします。
電波天文学への認知電波の影響
新しい通信技術の導入には、スペクトル使用効率の向上が必要です。コグニティブ無線は、占有されていない周波数スペクトルを通信に使用することでスペクトル効率を促進する新しい技術の 1 つです。ただし、コグニティブ無線は送信電力密度を増加させ、無線周波数干渉 (RFI) のレベルを増加させます。これは、他のサービス、特にスペクトルのパッシブ ユーザーに影響を与える可能性があります。この論文では、コグニティブ無線の原理を紹介し、電波天文学への影響のモデルを紹介します。
STRS (宇宙通信無線システム) コグニティブ ラジオ
SDR またはソフトウェア無線は、自律的な意思決定機能を統合するための最大の機能を提供し、コグニティブ無線への漸進的な進化も可能にします。そのため、このコグニティブ無線技術は、NASA の宇宙通信に、相互運用性、スペクトル利用、無線リソース管理、幅広い動作条件でのネットワーク運用など、さまざまな分野で影響を与えます。
NASA のコグニティブ ラジオは、STRS (Space Telecommunication Radio System) SDR テクノロジによって開発されているインフラストラクチャ上に構築されています。 STRS のアーキテクチャは、コグニティブ エンジンが経験から個別に学習し、適切なアクションを実行して無線動作特性を適応させ、パフォーマンスを向上させることができるように、無線環境に関してコグニティブ エンジンに通知できる技術を説明しています。
エネルギー認識コグニティブ ラジオ システム
エネルギーを意識した通信の概念は、さまざまな経済的および環境的理由により、近年、研究コミュニティの関心を高めてきました。ワイヤレス通信システムの場合、レイテンシやスループットなどの固定指標の最適化からリソース割り当ての問題を解決することが不可欠になります。これらのシステムは、スペクトル効率の高い利用方法を導入し、特にオーバーヘッドとフィードバックのコストを補うために追加のエネルギーを使用するスペクトルのセンシングと共有のために、新しい複雑な技術を採用しています。
エネルギー効率に基づく現在のリソース割り当て方法の文献調査が、コグニティブ無線システムについて提示されています。したがって、これらの方法のエネルギー効率のパフォーマンスは、電力バジェット、隣接チャネルおよび同一チャネル干渉、サービス品質、チャネル推定エラーなどで分析および評価されます。
リッスン & トーク全二重 CRN
コグニティブ無線ネットワーク内での全二重無線の使用は、セカンダリ ユーザーが空きスペクトルを同時に感知およびアクセスできるようにする新しいスペクトル共有プロトコルを提供します。 LAT (リッスン & トーク) のようなプロトコルは、リッスン ビフォア トーク プロトコルのような他のアクセス プロトコルと比較して、数学的分析とコンピューター シミュレーションの両方を通じて評価されます。 LAT とリソース割り当てに基づく信号処理に加えて、スペクトル センシングと動的スペクトル アクセスなどの方法について説明します。優先度の高いアプリケーションのサービス品質要件をサポートするための CRN の適切なアクセス システムとして、LAT プロトコルを提案しています。
ハイブリッド コグニティブ エンジンによる無線システムの適応
ネットワーク効率とそのリソースの適切な利用は、ワイヤレス n/ws を最適に運用するための重要な要件です。コグニティブ ラジオ ターゲットは、コグニティブ エンジンとして知られるエンティティを作成する人工知能 (AI) メソッドを開発することにより、これらの要件を実行します。
コグニティブ エンジンは、近くの無線環境に関する認識を高め、無線リソースの利用を最適化し、関連する伝送パラメータを適応させます。ここでは、CBR (Case-Based Reasoning) と DT (Decision Trees) を使用して、マルチキャリア無線 n/s 内で無線適応を実行するハイブリッド コグニティブ エンジンが提案されています。エンジンの複雑さは、決定木を使用して CBR ケース検索で使用される索引付け方法を強化することによって軽減されます。
車両アドホックネットワークへのコグニティブ無線の応用
車両アドホック ネットワーク内でのコグニティブ ラジオ技術の適用は、主に、車両間、車両と路側インフラ間の通信を強化することを目的としています。コグニティブ無線技術では、ダイナミック スペクトル アクセス アプローチにより、RF スペクトルをより効率的に使用できます。車両ネットワークでは、コグニティブ無線アプリケーションの研究はまだ発展途上にあり、配置が複雑であるため、いくつかの実験プラットフォームはありません。
Meraka Cognitive Radio (CR) プラットフォームを使用した VHF スペクトルの監視
無線周波数スペクトルのような自然資源は、無線伝送システムまたは通信を提供するためにワイヤレス ネットワークのオペレータによって広く使用されています。 RF スペクトルの不足により、RF スペクトルをより有効に使用するための新しい方法が改善されました。そのため、MCRP (Meraka Cognitive Radio Platform) は、USRP2 (Universal Serial Radio Peripheral) ハードウェアの 2 番目のバージョンと GNU Radio ソフトウェアを使用して開発されました。
CRN における分散日和見スペクトルの共有
認可された無線スペクトルが十分に活用されていないときはいつでも、コグニティブ無線技術により、コグニティブ デバイスが単に検出し、その後、この希少なリソースに動的にアクセスできるようになります。ここでは、シンプルで本能的で効率的でありながら強力な方法により、コグニティブ無線システム内で日和見チャネルを分散方式で使用できます。
この提案された技術は、非常に高いスペクトル利用率とスループット値を達成します。また、コグニティブ基地局と主要なライセンス ユーザーとの間の干渉を減らしてスペクトルを利用します。このアルゴリズムは、ネットワークのパラメーター内の違いに迅速かつ効率的に反応し、コグニティブ基地局間で高い公平性を実現します。
コグニティブ無線アドホックネットワークにおけるスペクトラムセンシングデータ改ざん攻撃を緩和する防御機構設計
コグニティブ無線ネットワークは、セカンダリ ユーザーと呼ばれる単純なライセンスのないユーザーが、プライマリ ユーザーと呼ばれるライセンス ユーザーの未使用のスペクトル帯域を、プライマリ ユーザーに侵入することなく使用できるようにすることで、スペクトル不足の問題に対処します。ただし、これにより、悪意のある二次ユーザーが SSDF (スペクトル検出データの改ざん) 攻撃として知られる間違ったスペクトル観測を報告するという、いくつかの安全上の課題が生じます。ここでは、コグニティブ無線アドホック ネットワーク内での SSDF 攻撃について説明します。そのため、レピュテーションと q-out-of-m ルール スキームが統合され、SSDF 攻撃の影響が軽減されます。
CRN の適応型意思決定システム
現在のワイヤレス ネットワークでは、スペクトルの不足とアプリケーションの不均一性のために、無線リソース管理が重要な機能になっています。リソース管理の場合、コグニティブ ラジオ (CR) は、増加するワイヤレス需要を満たし、ネットワーク効率を向上させる能力があるため、非常に有力な候補です。無線リソース管理プロセスの主な機能は、これらのリソースの利用を管理する無線パラメータを決定する意思決定です。
緊急事態、電力消費、スペクトル共有、マルチメディアなどのさまざまなタイプのネットワーク アプリケーションの無線リソース管理のために、ADMS または適応意思決定方式が提案されています。このスキームは、特に意思決定を行うための最適化ツールのような遺伝的アルゴリズムを使用します。消費電力、パケットエラー率、干渉、遅延の削減など、意思決定プロセスのためのさまざまな目的関数が含まれています。一方、スペクトル効率とスループットは最大化されます。
その他のコグニティブ ラジオ ネットワーク セミナーのトピック
その他のコグニティブ無線ネットワーク セミナーのトピックのリストを以下に示します。
- コグニティブ ラジオ ネットワークのコラボレーション ソフトウェアによって定義されるネットワーク。
- ネットワーク トポロジのバリエーションとノード モビリティ。
- プライバシー保護 CRN。
- システムの構築とCRN内のソフトウェアの抽象化。
- スマート スペクトラムとハンドオーバーのセンシング。
- スペクトルセンシング技術の最適化。
- リレーの検出とスペクトルの割り当て。
- スペクトル ポリシー モデル内のイノベーション。
- Energy-Efficient Routing Protocol の設計。
- 周波数帯域と無線伝搬の相互依存性。
- 複数のリレー選択内での最適化。
- コグニティブ無線プロトコルの検証と検証。
- ヘルスケア アプリケーション内のマルチメディア データ転送。
- CRN 内での効率的なスペクトラム モビリティとハンドオーバー。
- リアルタイムの積極的な干渉防止。
- CRNによる車両アドホックネットワークの統合。
- 効率的な OFDMA-CRN に基づくリソース管理。
- 帯域幅の不足とネットワークの混雑に対する改善された方法。
- コグニティブ ラジオおよびルーティング プロトコルの設計。
- CRN 内の強化されたスペクトル決定および選択アプローチ。
- リソース プロビジョニングのためのアダプティブ インテリジェント メソッド。
- Massive 向けの協調的 CRN にもかかわらず コミュニケーション。
- コグニティブ ラジオ ネットワークの機械学習。
- 対象のコグニティブ コンピューティング スマートグリッド .
- 認知 ロボティクス 支援技術を対象としています。
- コグニティブ ラジオとスペクトル センシング。
- 5G によるコグニティブ ラジオと mmWave テクノロジー。
- CRN-5G用Massive MIMOアンテナの設計。
- コグニティブが可能にするFANET。
- 認知ベースのアドホック ネットワーク。
- コグニティブに基づく HetHetNets。
- LTE および WLAN バンドでの全二重スペクトルのセンシング。
- V2V、V2X、D2D 通信用のコグニティブ ラジオ ネットワーク。
- CRN ベースのスマート センシング ネットワーク。
- コグニティブ ラジオ ネットワークのハンドオフおよびルーティング プロトコル。
したがって、これはすべてのリストに関するものです コグニティブ無線ネットワーク ゼミの話題。これらのコグニティブ無線ネットワーク セミナーのトピックは、工学部の学生がトピックを選択する際に非常に役立ちます。コグニティブ無線の主な機能は何ですか?
