Σχεδιασμός Και Υλοποίηση Πρωτοκόλλου Mac Για Παθητικά Οπτικά Δίκτυα Gpon

Abstract

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η σχεδίαση και η υλοποίηση ενός ελεγκτή πρόσβασης στο μέσο για παθητικά οπτικά δίκτυα (GPON - Gigabit Passive Optical Network) ικανά για μετάδοση δεδομένων σε ρυθμό gigabit/sec. Η εργασία έγινε στα πλαίσια του προγράμματος GIΑNT της Ευρωπαϊκής Ένωσης, που είχε σκοπό τη μελέτη και μοντελοποίηση ενός οπτικού παθητικού δικτύου, το οποίο μεταφέρει δεδομένα σε ρυθμό gigabit/sec. Τα παθητικά οπτικά δίκτυα κρίνονται ως η πιο αποδοτική λύση για το δίκτυο πρόσβασης για μεταφορά δεδομένων σε υψηλούς ρυθμούς. Προκειμένου να είναι εφικτή η μετάδοση δεδομένων σε τόσο υψηλό ρυθμό με διασφάλιση της ποιότητας υπηρεσιών, ήταν απαραίτητη η σχεδίαση και υλοποίηση του φυσικού στρώματος, δηλαδή τόσο του υποστρώματος σύγκλισης μετάδοσης όσο και του υποστρώματος φυσικού μέσου. Για τη σχεδίαση του ελεγκτή έγινε μελέτη και προδιαγράφηκαν τα βασικά χαρακτηριστικά του υποστρώματος σύγκλισης μετάδοσης. Κατόπιν μελετήθηκαν διάφοροι αλγόριθμοι για το πρωτόκολλο MAC και υλοποιήθηκε αυτός που κρίθηκε ως ο πιο αποδοτικός. Τέλος μετά τη σχεδίαση του πρωτοκόλλου MAC έγινε η υλοποίηση του με χρήση της γλώσσας υλικού VHDL. Η υλοποίηση του ελεγκτή με γλώσσα υλικού συνοδεύτηκε από κατάλληλα πειράματα προσομοίωσης καθώς και σύνθεση, όπου διαπιστώθηκε η σωστή λειτουργία και δυνατότητα κατασκευής ενός τέτοιου ελεγκτή.