Opracowanie
Transkrypt
Opracowanie
Zakład Teletransmisji i Technik Optycznych Z-14 Opracowanie Badanie konwergentnych optycznych i bezprzewodowych sieci szerokopasmowych nowej generacji z uwzględnieniem aspektów bezpieczeństwa oraz jakości usług. Praca nr 14 30 003 6 Warszawa – Miedzeszyn 2006 Zakład Teletransmisji i Technik Optycznych Z-14 Badanie konwergentnych optycznych i bezprzewodowych sieci szerokopasmowych nowej generacji z uwzględnieniem aspektów bezpieczeństwa oraz jakości usług. Praca nr 14 30 003 6 Kierownik zadania : Wykonawcy doc dr hab. Marian Marciniak dr inż. Marek Jaworski dr inż. Krzysztof Borzycki spec. Hanna Skrobek mgr inż. Marcin Chochół mgr inż. Mariusz Zdanowicz ................................... Kierownik Zakładu Z-14 Sprawozdanie z realizacji tematu badawczego finansowanego ze środków działalności statutowej w 2006 r. Badanie konwergentnych i bezprzewodowych sieci szerokopasmowych nowej generacji z uwzględnieniem aspektów bezpieczeństwa oraz jakości usługi Praca numer 14 30 003 6 Kierownik tematu oraz imienny wykaz wykonawców: Kierownik zadania: Wykonawcy: doc dr hab. Marian Marciniak Dr inż. Marek Jaworski dr inż. Krzysztof Borzycki mgr inż. Mirosław Klinkowski mgr inż. Igor Góralczuk mgr inż. Tomasz Abraham mgr inż. Agata Witkowska spec. Hanna Skrobek Słowa kluczowe: sieci konwergentne; bezpieczeństwo informacji; usługi szerokopasmowe; Next-Generation Networks; 1. Opis przeprowadzonych badań Przeprowadzono prace badawcze w zakresie udoskonalenia własnego modelu konwergentnej sieci usług szerokopasmowych nowej generacji o optymalnej dostępności (optimised availability), z uwzględnieniem aspektów bezpieczeństwa oraz jakości usługi QoS. Prace wykonano w ramach przygotowań do udziału IŁ w nowym projekcie COST Action 2100 Pervasive Mobile & Ambient Wireless Communications, w którego procesie wnioskowania zespół z IŁ uczestniczył jako jeden z wnioskodawców – założycieli, a także we współpracy międzynarodowej z innymi konsorcjami COST, Network of Excellence CRUISE, oraz z organizacjami normalizacyjnymi krajowymi i międzynarodowymi: PKN, ITU, IEC, URSI. Prowadzono również współpracę z konsorcjum wnioskującym o powołanie nowej Platformy Technologicznej 7go Programu Ramowego - European Technology Platform Sustainable Electromagnetic Environments (EMC including EMF), w której zespół wnioskujący jest partnerem-założycielem we współpracy z George Green Institute for Electromagnetic Research, Uniwersytet w Nottingham, UK. Zainicjowano współpracę z Uniwersytetem w Luton, Wielka Brytania. W ramach tematu została wykonana praca magisterska Igora Góralczuka, oraz była kontynuowana praca doktorska Mirosława Klinkowskiego (przewidywana obrona w 2007r.). 2. Wykaz publikacji powstałych w wyniku realizacji tematu Opracowano w ciągu rocznej realizacji łącznie 19 publikacji: 1.M. Marciniak (Editor), M. Jaworski (Associate Editor), 8th International Conference on Transparent Optical Networks ICTON 2006, Conference Proceedings Vol. 1-4, IEEE Catalog Number 06EX1326, ISBN 1-4244-0235-2, Library of Congress 2006921097, 1150 pages, Nottingham, UK, June 18-22, 2006 2.M. Marciniak, Reliability for future ubiquitous network societies – challenges and opportunities, Proceedings of the 8th International Conference on Transparent Optical Networks ICTON 2006, 2nd Reliability Issues in Next Generation Optical Networks COST 270 Workshop RONEXT 2006, Invited Paper Tu.C3.3, Vol. 3 pp. 130-131, Nottingham, United Kingdom, June 18-22, 2006 3.M. Marciniak, Optical Fibres – Almost Ideal Transparent Propagation Medium?, 11th International Conference on Mathematical Methods in Electromagnetic Theory MMET*06 Kharkiv Electromagnetics & Photonics Week 2006, Invited Paper at Session 27-2-2 Propagation 2, Conference Proceedings pp. 358-362, V.N. Karazin Kharkiv National University, Kharkov, Ukraine, June 26 – 29, 2006 4.M. Marciniak, Next Generation Networking in Transparent Optical Networks – Challenges and Opportunities (Invited), 8-th International Conference on Lasers and Fiber-Optical Networks Modeling LFNM 2006 - Kharkiv Electromagnetics & Photonics Week 2006, Conference Proceedings pp. 76-79, V.N. Karazin Kharkiv National University & Kharkiv National University of Radio Electronics, Kharkov, Ukraine, June 29 - July 1, 2006 5.M. Marciniak, Transparent optical fibre communications for real-time, packet, and wireless traffic, Invited Paper, 3rd International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers CAOL 2006, co-located with 1st Multiconference on Electronics and Photonics, Conference Proceedings IEEE Catalog Number 06EX1524, pp. 1-3, University of Guanjuato, Meksyk, November 7-11, 2006 6.M.Marciniak, Transparency Limits in Optical Fibres and Networks, Post-deadline Invited Paper, 3rd International Conference on Advanced Optoelectronics and Lasers CAOL 2006, co-located with 1st Multiconference on Electronics and Photonics, University of Guanjuato, Meksyk, November 7-11, 2006 7.K. Borzycki, M. Jaworski, M. Marciniak, Temperature dependence of PMD in tight buffered G.652 and G.655 single-mode fibers, International Workshop on Optical Cabling and Infrastructure OS&I, NOC 2006 Proceedings pp.21-28, Fraunhofer Institute for Telecommunications HHI, Berlin, Germany, July 10-11, 2006 8.M. Jaworski, K. Borzycki, Accurate Polarization Mode Dispersion Measurements Using Fixed Analyzer Method with Averaging, Proceedings of the 8th International Conference on Transparent Optical Networks ICTON 2006, Paper Tu. P.33, Vol. 4 pp.205-208, Nottingham, United Kingdom, June 18-22, 2006 9.K. Borzycki, M. Jaworski, Temperature Dependence of PMD in Optical Fibres and Cables – Part II, Proceedings of the 8th International Conference on Transparent Optical Networks ICTON 2006, Paper Tu. P.34, Vol. 4 pp. 209-212, Nottingham, United Kingdom, June 1822, 2006 10.I.A. Goncharenko, M. Marciniak, Mode Birefringence in Multi-Core Microstructured Fibres, X Scientific Conference and School - Optical Fibres and Their Applications TAL 2006, Krasnobród, Poland, October 4 - 7 2006 11.I.A. Goncharenko, M. Marciniak, Birefringence and supermode dispersion in straight and curved multi-core microstructured fibres, submitted to Journal of Optics A: Pure and Applied Optics, revised 12.M. Zdanowicz, M. Marciniak, M. Jaworski, and I. Goncharenko, Numerical Algorithm for the Analysis of Linear and Nonlinear Microstructured Fibres, X Scientific Conference and School - Optical Fibres and Their Applications TAL 2006, Krasnobród, Poland, October 4 - 7 2006 13.M. Zdanowicz, T. Abraham, Numerical Analysis and Design of Microstructured Components for Broadband Optical Communication Networks, Proceedings of the 8th International Conference on Transparent Optical Networks ICTON 2006, COST P11 Paper We. P.20, Vol. 4 pp. 262, Nottingham, United Kingdom, June 18-22, 2006 14.D. Ushakov, V. Kononenko, M. Marciniak, Nonlinearities in the reflection and transmission spectra of the photonic bandgap heterostructures with n–i–p–i crystals, International Workshop on Physics of Photonic Crystals and Metamaterials PPCM 2006, Scientific Program and Abstracts p.35, Vrije Universiteit Brussel, Brussels, Belgium, 12 – 13 June 2006 15.D. Ushakov, V. Kononenko, M. Marciniak, Nonlinearities in the reflection and transmission spectra of the photonic bandgap heterostructures with n–i–p–i crystals, Special issue of Optical and Quantum Electronics, 2006 16.M. Klinkowski, D. Careglio, M. Marciniak, J. Solé-Pareta, Comparative study of QoS mechanisms in OBS networks, 11th European Conference on Networks and Optical Communications NOC 2006, NOC 2006 Proceedings pp.504-511, Fraunhofer Institute for Telecommunications HHI, Berlin, Germany, July 11-13, 2006 17.M. Klinkowski, D. Careglio and J. Solé-Pareta, Comparison of Conventional and Offset Time-Emulated Optical Burst Switching Architectures, Proceedings of the 8th International Conference on Transparent Optical Networks ICTON 2006, Workshop on All-Optical Routing WAOR, Paper Mo.C3.6, Vol. 3 pp.47-50, Nottingham, United Kingdom, June 18-22, 2006 18.E. Bonada, F. Callegati, D. Careglio, W. Cerroni, M. Klinkowski, G. Muretto, C. Raffaelli, J. Solé-Pareta, SCWS Technique for QoS Support in Connection-Oriented Optical Packet Switching Network, Proceedings of the 8th International Conference on Transparent Optical Networks ICTON 2006, Workshop on All-Optical Routing WAOR, Paper Mo.P.1, Vol. 4 pp.1-5, Nottingham, United Kingdom, June 18-22, 2006 19.J. Aracil, S. Bjornstad, M. Casoni, K. Christodoulopoulos, J. Fdez-Palacios, C. Gauger, O. Gonzalez, G. Hu, E. Karasan, M. Klinkowski, D. Morato, R. Nejabati, H. Overby, C. Raffaelli, D. Simeonidou, J. Sole-Pareta, N. Stol, G.M. Tosi Beleffi and K. Vlachos, The Research Agenda in Optical Burst Switching in e-Photon/One, Proceedings of the 8th International Conference on Transparent Optical Networks ICTON 2006, Tutorial We.A3.1, Vol. 4 p.164, Nottingham, United Kingdom, June 18-22, 2006 3. Szczegółowy opis wyników pracy ze wskazaniem obszarów ich praktycznego wykorzystania Wyniki te zostały zawarte w wymienionych publikacjach, których większość jest dołączona do sprawozdania. I tak: Podstawy udoskonalonego modelu konwergentnej optycznej i bezprzewodowej sieci telekomunikacyjnej Zawarte są w publikacjach 2,3,4,5. Opracowany model konwergentnej optycznej i bezprzewodowej sieci telekomunikacyjnej przewiduje wykorzystanie przezroczystości optycznych łączy światłowodowych do przesyłania również sygnałów mikrofalowych w technologii 'Radio-over-Fibre', co uzasadnia nazwę i właściwości sieci konwergentnej. Natomiast ruch pakietowy istniejący równolegle w sieci ma zapewnić efektywny dostęp do zasobów Internetu, jednakże nie gwarantując jednocześnie poziomu jakości usługi z uwagi na statystyczny charakter ruchu pakietowego. Istotną właściwością zaproponowanego modelu sieci jest zachowanie połączeń z komutacją obwodów dla wydzielonych usług, w tym usług czasu rzeczywistego. Z założenia ma to zapewnić niezawodność działania sieci w warunkach ataku informatycznego. Praktyczne wdrożenie modelu do planowanych sieci następnej generacji jest więc niezbędnym warunkiem zapewnienia niezawodności sieci w warunkach takiego ataku. Zasadnicze czynniki limitujące jakość usługi w sieci przezroczystej sieci konwergentnej Publikacje 6,7,8,9 Zawierają dyskusję ograniczeń parametrów sieci przezroczystej i wskazano zasadnicze czynniki limitujące jakość usługi w tych sieciach, jak dyspersji polaryzacyjnej w światłowodach, oraz zjawisk nieliniowych. Uwzględnienie tych efektów w sieciach rzeczywistych jest niezbędne dla optymalizacji przepustowości informacyjnej sieci konwergentnej, szczególnie w zakresie transmisji sygnały bezprzewodowego wysokiej częstotliwości 60 GHz lub powyżej. Badania parametrów transmisyjnych nowych typów światłowodów – światłowodów mikrostrukturalnych Publikacje 10,11,12,13 Istotną część stanowiły również badania parametrów transmisyjnych nowych typów światłowodów – światłowodów mikrostrukturalnych i możliwości ich wykorzystania w sieciach konwergentnych. Aczkolwiek światłowody te są obecnie raczej w stadium badań podstawowych, teoretycznych i technologicznych, to powodzenie prowadzonych prac poskutkuje bez wątpienia ich wdrożeniem w niedługim czasie zarówno w telekomunikacji optycznej , jak też w szeregu innych dziedzin. Publikacje 14, 15 raportują przeprowadzone badania nowatorskich optoelektronicznych źródeł światła wykorzystujących technologię ośrodków z fotoniczną przerwą energetyczną, tzw. kryształów fotonicznych, do efektywnego zastosowania w sieciach konwergentnych. Wdrożenie takich źródeł światła może umożliwić wykorzystanie techniki światłowodowej w połączeniach ‘ostatniej mili’, które ciągle są ograniczane wysokim kosztem jednostkowym dostępnych dotychczas źródeł światła. Zagadnienia optycznego ruchu pakietowego z grupowym przełączaniem pakietów – Optical Burst Switching Publikacje nr 16, 17, 18, 19 Analizowano szczegółowo zagadnienia optycznego ruchu pakietowego z grupowym przełączaniem pakietów – Optical Burst Switching, OBS. Zaproponowano modele optymalizujące przełączanie OBS w celu uzyskania mechanizmów gwarantowania jakości usługi (Quality of Sernice, QoS). Zagadnienie to było realizowane we współpracy z Politechniką w Barcelonie, w ramach pracz doktorskiej Mirosława Klinkowskiego. Uzyskane interesujące algorytmy i modele mogą być wykorzystane w optycznej sieci konwergentnej do efektywnego sterowania ruchem pakietowym z gwarantowaną jakością usługi. Kierownik tematu 7 grudnia 2006 Kierownik Zakładu