إعلان PRIN 2022D. D. N. 104 بتاريخ 2 فبراير 2022
عنوان المشروع: الشبكات اللاسلكية الأرضية/الفضائية المتكاملة للاتصال عريض النطاق وخدمات إنترنت الأشياء (INSPIRE)
رمز CUP: D53D23001150006
الميزانية: € 72.000
P.I.: الأستاذ جوزيبي بيرو - جامعة بوليتكنيك باري
وحدات بحث أخرى أو وحدات فرعية محتملة:
جامعة بارما (مسؤولة الوحدة البحثية: الأستاذة أمينة بييمونتيزي)
جامعة كاسينو وجنوب لاتسيو (مسؤول الوحدة البحثية: الأستاذ ستيفانو بوتزي)
وصف موجز للمشروع
هدف مشروع PRIN INSPIRE إلى دراسة وتصميم واعتماد حلول مبتكرة لشبكات اتصالات متكاملة، قادرة على إتاحة الاتصال ثلاثي الأبعاد من خلال التعاون بين البنى التحتية الأرضية والمنصات غير الأرضية، مثل الأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض، والمنصات عالية الارتفاع، والمركبات الجوية غير المأهولة. وتناول المشروع سيناريوهات تطبيقية متقدمة، من بينها توسيع التغطية في المناطق غير المخدومة أو ضعيفة الخدمة، ودعم خدمات إنترنت الأشياء واسعة النطاق، مساهمًا بذلك في تطوير شبكات المستقبل لما بعد الجيل الخامس/الجيل السادس. وفي هذا السياق، ركز INSPIRE على تصميم وتقييم معماريات شبكات قادرة على دعم الاتصالات عالية السعة، والنفاذ واسع النطاق، والتغطية الشاملة، مع تحليل التفاعل التآزري بين مختلف التقنيات التمكينية. وتشمل هذه التقنيات أشكال موجات ما بعد الجيل الخامس المتينة في مواجهة الحركة وتأثير دوبلر وضوضاء الطور واللاخطية، بما في ذلك وظائف استشعار مدمجة؛ وبنى تحتية للاتصالات التروبوسفيرية؛ وتقنيات متقدمة للطبقة الفيزيائية وتشكيل الحزم لأنظمة MIMO ضخمة افتراضية وموزعة؛ وآليات للتنسيق الهرمي للوظائف والخدمات الافتراضية القائمة على نماذج البرمجيات المعرفة؛ وخوارزميات استباقية للتخصيص الأمثل لموارد الاتصالات والحوسبة، بما في ذلك مناهج تقسيم الشبكة المتكاملة بين المقاطع الأرضية وغير الأرضية؛ فضلًا عن تقييم الأداء وتحليل الحلول المعمارية المبتكرة للشبكات الأرضية وغير الأرضية المتكاملة.
الغرض
فيما يلي الأهداف الرئيسية لمشروع INSPIRE: تطوير حلول متقدمة على المستويين الفيزيائي والنظامي للشبكات المتكاملة الأرضية وغير الأرضية؛ وتصميم بنى شبكية مرنة وقابلة للتوسع لدعم الخدمات المتنوعة والسيناريوهات شديدة الديناميكية؛ ووضع تقنيات مبتكرة للإدارة المشتركة للموارد الراديوية والحوسبية؛ وتطوير آليات تنسيق قائمة على نموذجي الشبكات المعرّفة برمجياً والافتراضية؛ وإنشاء أدوات للمحاكاة والتحقق من أجل تحليل الأداء في سيناريوهات واقعية.
النتائج المتوقعة
سعت الوحدة البحثية في جامعة بوليتكنيك باري إلى الإسهام في تطوير حلول مبتكرة للشبكات الأرضية وغير الأرضية المتكاملة، مع تركيز خاص على تقنيات الاتصالات المرجعية لما بعد الجيل الخامس/الجيل السادس، وتطوير خوارزميات ذكية للإدارة المشتركة للموارد الراديوية والحاسوبية، وتحديد آليات للتنسيق المعتمد على البرمجيات، وإنشاء أدوات المحاكاة والمنصات التجريبية وتوسيع نطاقها لتقييم معماريات الشبكات الأرضية وغير الأرضية المتكاملة.
النتائج المحققة
حققت الوحدة البحثية في جامعة بوليتكنيك باري العديد من النتائج العلمية المهمة، المتوافقة تمامًا مع أهداف المشروع، وأسهمت بذلك في تطوير حلول متقدمة للشبكات المتكاملة الأرضية وغير الأرضية والتحقق من صلاحيتها. وعلى وجه الخصوص، صُممت واختُبرت تقنيات مبتكرة على مستوى الطبقة الفيزيائية لأنظمة ما بعد الجيل الخامس (beyond-5G)، بما في ذلك حلول الاستشعار والاتصالات المتكاملة (ISAC) المنفذة على منصات SDR، وتحليل جوانب الأمن المرتبطة ببصمة الترددات الراديوية. كما طُوّرت خوارزميات ذكية للإدارة المشتركة لموارد الاتصالات والحوسبة، تستند إلى الذكاء الاصطناعي والتوأم الرقمي، وطُبقت على سيناريوهات متنوعة وديناميكية (مثل الخدمات المدعومة بالطائرات المسيّرة وتطبيقات الوسائط المتعددة). وأسهمت الوحدة أيضًا في وضع أطر تنسيق معرّفة برمجيًا لإدارة خدمات الشبكة ووظائفها بكفاءة واستدامة. وأخيرًا، أُعدّت أدوات محاكاة ومنصات تجريبية، منها امتدادات لمحاكي 5G-air-simulator ومنصات اختبار للاتصالات بالطائرات المسيّرة، واستُخدمت لتقييم الحلول المطوّرة في سيناريوهات واقعية. ونوقشت النتائج المحققة في إسهامات علمية نُشرت في مجلات مرموقة ومعترف بها دوليًا و/أو عُرضت في وقائع مؤتمرات دولية عامة. تتوفر مزيد من المعلومات حول النتائج المحققة (بما في ذلك المخرجات النهائية وملفات PDF للمنشورات) على الموقع الإلكتروني لمشروع INSPIRE https://telematics.poliba.it/prin-inspire/.
