Πολιτικές Ανάθεσης Τηλεπικοινωνιακών Πόρων Σε Δορυφορικά Δίκτυα Επικοινωνιών Πολλαπλής Προσπέλασης

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετώνται πρωτόκολλα δορυφορικών ζεύξεων πολλαπλής προσπέλασης τα οποία λειτουργούν κατά κύριο λόγο σε MF-TDMA συστήματα. Τα πρωτόκολλα αυτά παρέχουν τη δυνατότητα διατήρησης της ποιότητας υπηρεσίας που απαιτείται από κάθε εφαρμογή, ακόμα και υπό συνθήκες διαλείψεων και ταυτόχρονης εξυπηρέτησης κίνησης πραγματικού και μη πραγματικού χρόνου. Αρχικά, στα Kεφάλαια 2 και 3 παρουσιάζονται τρία πρωτόκολλα (FODA/IBEA, FEEDERS, DRIFS) που πραγματοποιούν κατανομή των πόρων του δορυφορικού δικτύου με δυναμική εκχώρηση. Η μέθοδος αντιμετώπισης των διαλείψεων που χρησιμοποιείται στηρίζεται στην προσαρμογή του λόγου σήματος προς θόρυβο ανά ψηφίο πληροφορίας στην κατάσταση κάθε ζεύξης, η οποία εξαρτάται από τις ατμοσφαιρικές συνθήκες. Στο FODA/IBEA χρησιμοποιείται κεντρικός έλεγχος, όπου ένας σταθμός ελέγχου αναλύει τις αιτήσεις των επίγειων σταθμών και είναι υπεύθυνος για την κατανομή των πόρων σε αυτούς. Το FEEDERS και το DRIFS, διατηρούν τα χαρακτηριστικά του FODA/IBEA, αλλά χρησιμοποιούν κατανεμημένο έλεγχο με σκοπό τη μείωση της χρονικής καθυστέρησης μεταξύ της αίτησης και της εκχώρησης του εύρους ζώνης. Επιπλέον, στο Κεφάλαιο 4 παρουσιάζονται αριθμητικά αποτελέσματα σύγκρισης των τριών πρωτοκόλλων ως προς τη μέση καθυστέρηση που υφίσταται η κίνηση μη πραγματικού χρόνου και ως προς την απόδοση της μεθόδου αντιμετώπισης των διαλείψεων. Στη συνέχεια, στο Κεφάλαιο 5 παρουσιάζονται προσαρμοστικές τεχνικές διαχείρισης δικτύου και αλγόριθμοι ελέγχου οι οποίοι, για να διατηρηθεί η ποιότητα υπηρεσίας της μεταδιδόμενης πληροφορίας, συντονίζουν τις ενέργειες που πραγματοποιούνται στο φυσικό στρώμα, όπου εφαρμόζονται οι τεχνικές αντιμετώπισης των διαλείψεων, και τις ενέργειες που λαμβάνουν χώρα στο στρώμα ζεύξης δεδομένων, όπου πραγματοποιείται η κατανομή του εύρους ζώνης. Με τον τρόπο αυτό αντιμετωπίζουν δυναμικά τη μεταβλητότητα του διαύλου που οφείλεται στη δυναμική της κίνησης και στις μεταβολές του επιπέδου των διαλείψεων. Επιπλέον, στο Κεφάλαιο 6 παρουσιάζονται αριθμητικά αποτελέσματα σύγκρισης των τεχνικών αυτών και στο Κεφάλαιο 7 μελετώνται παραλλαγές των παραπάνω μοντέλων που διαφοροποιούνται ως προς την παθητική ή όχι στάση του σταθμού ελέγχου κατά την κατανομή της χωρητικότητας. Στο Κεφάλαιο 8 παρουσιάζεται ένα ΕHF MF-TDMA δορυφορικό σύστημα και προτείνεται μια μέθοδος για τον υπολογισμό των πόρων που απαιτούνται από μία σύνδεση, καθώς και μία μέθοδος κατανομής των πόρων. Τέλος, στο Κεφάλαιο 9 παρατίθενται τα αποτελέσματα προσομοίωσης που συγκρίνουν τη μέθοδο κατανομής των πόρων με αντίστοιχες τεχνικές.