PIAST - Platforma Informatyczna Analiz Systemów Telekomunikacyjnych

Zarządzanie widmem Serwer Obliczeniowy PIAST

Platforma informatyczna o akronimie PIAST (Platforma Informatyczna Analiz Systemów Telekomunikacyjnych) rozwijana jest w ramach projektu pt. Platforma Informatyczna do celów Analiz propagacyjnych, kompatybilności elektromagnetycznej i optymalizacji sieci bezprzewodowych Systemów Telekomunikacyjnych i teleinformatycznych. Projekt ten realizowany jest w Pracowni Gospodarki i Inżynierii Widma Zakładu Kompatybilności Elektromagnetycznej Instytutu Łączności – PIB we Wrocławiu. Współfinansowany jest on przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego (EFRR) w ramach działania 2.3 Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka (POIG). Instytucją zarządzającą projektem jest Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Celem projektu jest rozwój platformy informatycznej pod względem sprzętowym i programowym oraz wdrożenie nowych usług projektowania, optymalizacji i analiz kompatybilności sieci bezprzewodowych systemów telekomunikacyjnych i teleinformatycznych.

Planowanie sieci radiowej Infrastruktura - Serwer Obliczeniowy PIAST

Obecnie w Polsce poza Instytutem Łączności nie jest powszechnie dostępne oprogramowanie do analiz propagacyjnych obejmującego swym zasięgiem dowolne zakresy częstotliwości (od fal długich, średnich i krótkich poprzez fale UKF, VHF, UHF i zakresy milimetrowe), które posiadałoby dodatkowo możliwości analizy wzajemnych zakłóceń między różnymi systemami radiowymi w tych samych i sąsiednich zakresach częstotliwości. Ponadto w wielu przypadkach (np. pasma UKF, VHF, UHF) wykonywanie np. analiz zasięgów i kompatybilności elektromagnetycznej wymaga posiadania aktualnych baz danych o pracujących i planowanych stacjach celem oceny poziomów zakłóceń interferencyjnych i ochrony ich emisji. Bazy tego typu są utrzymywane i pielęgnowane w Instytucie Łączności oddział we Wrocławiu od lat 80 ubiegłego wieku, kiedy to Instytut współpracując z Administracją kraju był głównym krajowym dysponentem tego typu baz danych. Od tamtej pory dane te są utrzymywane i aktualizowane na bieżąco pozwalając na prawidłowe prowadzenie bieżących prac. Instytut Łączności od lat rozwija ponadto w ramach prac badawczo-rozwojowych własne metody analityczne projektowania i optymalizacji sieci radiowych oraz ich kompatybilności elektromagnetycznej, które włączane będą do rozwijanego oprogramowania platformy PIAST.

Zapotrzebowanie na wykonywanie analiz propagacyjnych systemów radiowych telekomunikacyjnych i teleinformatycznych jest bardzo duże w kraju i za granicą w związku z rosnącym wykorzystywaniem widma radiowego i uruchamianiem kolejnych systemów i urządzeń radiowych. Skutkuje to koniecznością częstych wzajemnych analiz zakłóceń czy np. oceny ich możliwości pod kątem uzyskiwanych zasięgów. Komercyjne oprogramowania do takich celów są bardzo kosztowne a często i tak nie pozwalają na analizy wszystkich zakresów częstotliwości za pomocą dowolnych metod propagacyjnych wielu różnych służb i systemów radiowych a także często nie gwarantują odpowiedniego stanu baz danych o stacjach, terenie czy parametrach systemowo-sieciowych.

W ramach projektu PIAST w latach 2010-2013 tworzone są usługi, aplikacje i narzędzia, realizujące takie zadania jak m.in.:

  • Obliczanie rozkładów natężenia pola elektromagnetycznego - wykorzystując zbiór wielu różnych modeli propagacyjnych, numeryczne modele terenu typu DEM/DTM, cyfrowe mapy parametrów elektrycznych, klimatycznych i atmosferycznych Ziemi i powietrza, sparametryzowane dane systemów i urządzeń radiowych,
  • Wyznaczanie zasięgów sieci – w tym wykonywanie obliczeń sieci jednoczęstotliwościowych (SFN), analizy zasięgów z uwzględnianiem zakłóceń interferencyjnych od innych stacji i systemów przy użyciu aktualnych danych o stacjach i ich parametrach emisji,
  • Wyznaczanie pokrycia ludnościowego i powierzchniowego – stosując aktualne dane statystyczne i administracyjne,
  • Analizy kompatybilności elektromagnetycznej i prawdopodobieństwa zakłóceń systemów radiowych istniejących oraz planowanych,
  • Analizy kognitywnych systemów radiowych (Cognitive Radio) – w tym wyszukiwanie białych przestrzeni widma radiowego (White Space Spectrum) z wykorzystaniem różnych metod w różnych zakresach częstotliwości,
  • Analizy zajętości widma i doboru parametrów nowo planowanych stacji.

Tworzone aplikacje są uruchamiane na wysoko wydajnościowych serwerach obliczeniowych, które wraz z infrastrukturą są rozwijane w ramach realizacji projektu.

Część tworzonych usług i aplikacji udostępniana jest (także bezpłatnie) za pomocą Internetu pod adresem  www.piast.edu.pl

Projekt PIAST został wyróżniony w konkursie "Fundusze dla Nauki 2011".