Χρονοπρογραμματισμός Tdma Σε Δενδρικές Αρχιτεκτονικές Ευφυών Δικτύων Πολλαπλών Υπηρεσιών Βασισμένων Στο Πρότυπο Ieee 1901

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η ανάπτυξη ενόςβέλτιστου αλγορίθμου προγραμματισμού TDMA (Time Division Multiple Access) γιαεπικοινωνία μέσω γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας (PLC -Power LineCommunications) που εφαρμόζεται στη λειτουργία ευφυών δικτύων (Smart Grids) πουυποστηρίζουν πολλαπλές υπηρεσίες (multi service). Η τεχνολογία PLC επιτρέπει τηνευρυζωνική μετάδοση πληροφορίας πάνω από γραμμές μεταφοράς σε υπάρχονταηλεκτρικά δίκτυα. Από τη χρήση της τεχνολογίας αυτής προκύπτει η έννοια του ευφυούςδικτύου το οποίο προσφέρει τόσο τηλεπικοινωνιακές δυνατότητες, όσο και δυνατότητεςαποτελεσματικής διαχείρισης και ελέγχου στις επιχειρήσεις ηλεκτρικής ενέργειας οι οποίεςμπορούν να εφαρμοστούν τόσο σε παραδοσιακές όσο και σε εναλλακτικές μορφέςενέργειας.Στοχεύοντας στην ελαχιστοποίηση της καθυστέρησης μετάδοσης των δεδομένων πουπαράγονται από τις συσκευές που λειτουργούν στο ευφυές δίκτυο και τις άμβλυνσης τηςδυσμενούς επίδρασης των ετερογενών συσκευών και υπηρεσιών που υποστηρίζει τοδίκτυο, υλοποιήθηκε ένα ισχυρό σύστημα προγραμματισμού TDMA ικανό να παρέχειαποδοτική επικοινωνία με βάση την καθυστέρηση και να ικανοποιεί τις απαιτήσειςποιότητας από άκρο σε άκρο όλου του δικτύου. Μέσω διεξοδικής μελέτης των αλγορίθμωνκαι της πολυπλοκότητας διαφορετικών τεχνικών βελτιστοποίησης του δικτύου ηπροσέγγιση που επιλέχθηκε συνδυάζει αποδοτικά τόσο την εισαγωγή υπηρεσιώνπολλαπλών απαιτήσεων όσο και τις απαιτήσεις ποιότητας και καθυστέρησης τωνεφαρμογών στο ευφυές δίκτυο. Από τις προσομοιώσεις πλήρους και μη συναθροισμένηςκίνησης δεδομένων, σε τοπολογίες διαφόρων χαρακτηριστικών (με βάση τις διαφορετικέςαπαιτήσεις των εφαρμογών σε αγροτικά και αστικά δίκτυα), παρατηρήθηκε πως οπροτεινόμενος αλγόριθμος βελτιώνει σημαντικά τόσο το ρυθμό διέλευσης των δεδομένωνόσο και την κατανάλωση ισχύος του δικτύου για τις περιπτώσεις πλήρους συνάθροισηςδεδομένων, το οποίο οδηγεί σε σημαντική μείωση της καθυστέρησης μετάδοσης καιεξοικονόμηση ενέργειας.