سلسلة ندوات مركز بحوث الأمن الرقمي - البروفيسور برونو كليركس

Aug 16, 2022
AIDRC Seminar Series Banner
Prof. Bruno Clerckx

البروفيسور برونو كليركس

امبيريال كوليدج لندن، المملكة المتحدة

 

16 أغسطس 2022، 4:00 - 5:00 مساءً (توقيت الخليج)

 

العنوان:

تقسيم معدل الوصول المتعدد لشبكات الجيل السادس (6G)

الملخص:

برز مفهوم تقسيم معدل الوصول المتعدد (RSMA) بصفته إطار عمل جديد وقوي لتصميم وتحسين استراتيجيات الإرسال غير المتعامد والوصول المتعدد وإدارة التداخل في شبكات "MIMO" اللاسلكية المستقبلية، وهو يستند إلى تقسيم المعدل (RS) المشفر مسبقا (سواء خطي أو غير خطي) على جهاز الإرسال وإلغاء التداخل المتتالي (SIC) في أجهزة الاستقبال. ويعتمد تقسيم معدل الوصول المتعدد على تقسيم الرسائل والإرسال غير المتعامد للرسائل التي تم فك تشفيرها بواسطة عدة مستخدمين، بالإضافة إلى الرسائل الخاصة التي تم فك تشفيرها من قبل المستخدمين المقابلين. وهذا يتيح لنموذج تقسيم معدل الوصول المتعدد الربط بين استراتيجيتيْ فك تشفير التداخل بالكامل والتعامل مع التداخل على أنه "ضوضاء". وقد تبين أن تقسيم معدل الوصول المتعدد يشمل أربع استراتيجيات مختلفة وهي الوصول المتعدد في تقسيم الفضاء (SDMA)، والذي يستند إلى الترميز المسبق الخطي (المستخدم حاليا في شبكات الجيل الخامس 5G)، والوصول المتعدد المتعامد (OMA)، والوصول المتعدد غير المتعامد (NOMA)، والذي يستند إلى تشفير التراكب المشفر خطيا مع "SIC" والبث المتعدد للطبقة المادية. يتلخص نموذج تقسيم معدل الوصول المتعدد في تلك الاستراتيجيات في بعض الظروف المحددة، ولكنه يتفوق عليها جميعا بشكل عام. وبعد إجراء التحليلات النظرية للمعلومات والاتصالات، تبين أن نموذج تقسيم معدل الوصول المتعدد هو الأسلوب الأمثل في عدد من السيناريوهات، كما أنه يوفر مجالاً كبيراً للكفاءة الطيفية وكفاءة الطاقة والإنصاف والموثوقية وتحسينات جودة الخدمة في مجموعة واسعة من أحمال الشبكة وعمليات النشر للمستخدم، فضلاً عن المتانة ضد معلومات القناة غير الكاملة في جهاز الإرسال، إلى جانب توفير التعقيبات وتقليل التعقيد مقارنة بالاستراتيجيات التقليدية المستخدمة في شبكات الجيل الخامس. وقد تم إثبات فوائد تقسيم معدل الوصول المتعدد في مجموعة واسعة من السيناريوهات (منها تقنية MU-MIMO وتقنية MIMO الضخمة وتقنية MIMO/CoMP متعددة/خالية الخلايا والأنظمة ذات الحمولة الزائدة وأنظمة "NOMA" والبث المتعدد المجموعات واتصالات "mmwave" والاتصالات في ظل ضعف الترددات اللاسلكية، والإرسال أحادي البث، والبث المتعدد المتراكب، وعمليات الترحيل، والأسطح الذكية القابلة لإعادة التكوين، وغيرها) والأنظمة (الأرضية والخلوية والأقمار الصناعية وغيرها) والوظائف (تكامل الاتصالات، والاستشعار، ونقل الطاقة، وغيرها). وبفضل تعدد استخداماتها، يتمتع نموذج تقسيم معدل الوصول المتعدد بالقدرة على مواجهة مختلف تحديات أنظمة الاتصالات الحديثة، وهو يعد عنصراً مهماً لمواجهة مشاكل البحث للأوساط الأكاديمية والصناعية، والتي تشتمل قضايا التحسين وطبقات "PHY" و"MAC" والتوحيد القياسي. وستغطي هذه المحاضرة أيضاً المبادئ الرئيسية لنموذج تقسيم معدل الوصول المتعدد والعديد من التطورات الأخيرة والتطبيقات الناشئة والفرص المتاحة لهذا النموذج في إطار شبكات الجيل السادس (6G)، كما ستغطي بعض الموضوعات المهمة التي تتم دراستها حالياً ضمن مجموعة الاهتمامات الجديدة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات حول تقسيم معدل الوصول المتعدد.

السيرة الذاتية:

يشغل برونو كليركس منصب أستاذ دكتور وهو رئيس مختبر الاتصالات اللاسلكية ومعالجة الإشارات ونائب رئيس مجموعة الاتصالات ومعالجة الإشارات في قسم الهندسة الكهربائية والإلكترونية التابع لإمبريال كوليدج لندن في المملكة المتحدة. وقد حصل البروفيسور كليركس على درجتي الماجستير والدكتوراه في الهندسة الكهربائية من الجامعة الكاثوليكية في لوفان، بلجيكا في 2000 و2005. وقبل انضمامه إلى إمبريال كوليدج في عام 2011، عمل البروفيسور كليركس مع شركة سامسونغ إلكترونيكس في كوريا الجنوبية، حيث ساهم في نشر شبكات الجيل الرابع (4G). وشغل البروفيسور كليركس أثناء مسيرته المهنية أكثر من 10 مناصب بحثية طويلة أو قصيرة الأجل (باحث زائر) في مؤسسات ومعاهد أكاديمية رائدة حول العالم، وهو حالياً أستاذ زائر في جامعة سيول الوطنية في كوريا الجنوبية. وقد ألف البروفيسور كليركس كتابين حول "تقنية MIMO للاتصالات اللاسلكية" و"الشبكات اللاسلكية لتقنية MIMO"، كما نشر 250 ورقة بحثية دولية تمت مراجعتها، وساهم بـ 150 معيار مختلف، وسجل 80 براءة اختراع (صادرة أو قيد العمل)، 15 منها تم اعتمادها لمعايير شبكات الجيل الرابع (4G) وتستخدمها مليارات الأجهزة حول العالم، وتغطي أبحاثه مجالات الاتصالات اللاسلكية ومعالجة الإشارات للشبكات اللاسلكية. وكان البروفيسور كليركس عضواً ورئيساً للجان البرامج الفنية للعديد من الندوات حول نظرية الاتصال ومعالجة الإشارات والاتصالات اللاسلكية للعديد من المؤتمرات الدولية الرائدة التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، كما كان عضواً منتخباً في اللجنة الفنية لجمعية معالجة الإشارات التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (معالجة الإشارات للاتصالات والشبكات). وعمل البروفيسور كليركس محرراً لمجلة معاملات الاتصالات ومجلة معاملات الاتصالات اللاسلكية، ومجلة معاملات معالجة الإشارات (جميعها تابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات). وتضمنت مسيرته المهنية أيضاً العمل بصفته محرراً زائراً للقضايا الخاصة في مجلة "EURASIP" حول الاتصالات اللاسلكية والشبكات، ومجلة "ACCESS" التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، ومجلة المجالات الخاصة في علم الاتصالات التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، ومجلة المواضيع الخاصة حول معالجة الإشارات التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، وغيرها. وعمل البروفيسور كليركس محرراً للتقرير المعياري الفني (3GPP)، وقد حاز على ميدالية بلونديل المرموقة عام 2021 من فرنسا لقاء أعماله المتميزة التي ساهمت في تطوير قطاعات العلوم والكهرباء والإلكترونيات، وحاز أيضاً على جائزة أفضل ورقة بحثية من الرابطة الأوروبية لمعالجة الإشارات (EURASIP) عام 2022. وحصل البروفيسور كليركس على زمالة معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، وهو محاضر متميز لدى جمعية الاتصالات لدى معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات.