Μελέτη Και Επίδοση Αρχιτεκτονικών Μετάδοσης Σε Συστήματα Radio Over Fiber (rof)

Abstract

Η συνεχώς αυξανόμενη χρήση κινητών συσκευών και η ανάγκη των χρηστών για μεγάλο όγκο δεδομένων και υπηρεσιών multimedia επιβάλει την διεύρυνση των δυνατοτήτων του δικτύου κινητών επικοινωνιών. Η σύγκλιση ασύρματης και ενσύρματης επικοινωνίας για την παροχή υπηρεσιών broadband αποτελεί μια σημαντική προοπτική, καθώς μπορεί να υποστηρίξει υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης και μεγάλο εύρος ζώνης. Η τεχνολογία Radio over Fiber (RoF), αποτελεί την επιτομή αυτής της σύγκλισης, λόγω των σημαντικών πλεονεκτημάτων της σε κόστος υλοποίησης και τη μεγάλη χωρητικότητα της οπτικής ζεύξης. Είναι λοιπόν δυνατή η απλοποίηση του σταθμού βάσης, καθώς όλες οι λειτουργίες ελέγχου του δικτύου πραγματοποιούνται σε ένα κεντρικό σταθμό (Central Office - CO) ενώ οι σταθμοί βάσης χρησιμοποιούνται σχεδόν ως απλές κεραίες. Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής είναι η δημιουργία ενός συστήματος RoF που θα μπορεί να υποστηρίξει κινούμενους χρήστες σε εσωτερικό χώρο, οι οποίοι θα εξυπηρετούνται από το πρότυπο IEEE 802.11ad. Στα πλαίσια αυτής της μελέτης πραγματοποιήθηκε μια όσο το δυνατόν πληρέστερη καταγραφή της αρχιτεκτονικής ενός συστήματος RoF καθώς και των δεδομένων εναλλακτικών. Έμφαση δόθηκε στα βασικά δομικά στοιχεία του συστήματος, στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της εκάστοτε αρχιτεκτονικής. Ακόμα αναλύθηκε το πρότυπο IEEE 802.11ad, οι διάφορες εναλλακτικές που προσφέρει σε ρυθμούς μετάδοσης, η δομή των πακέτων και τα βασικά στοιχεία μετάδοσης όπως η ισχύς εκπομπής, η ευαισθησία του δέκτη και τα ικανοποιητικά επίπεδα απώλειας πακέτων στον δέκτη. Για την περαιτέρω μελέτη της επίδοσης του συστήματος, παρουσιάζεται το μοντέλο Moving Extended Cell και γίνεται η προσομοίωση ενός δικτύου εσωτερικού χώρου, όπου η ποιότητα της υπηρεσίας αξιολογείται από δύο κριτήρια. Το πρώτο είναι η πιθανότητα απόρριψης της κλήσης και το δεύτερο ο ρυθμός που χάνονται πακέτα. Παράλληλα δημιουργήθηκαν πολλαπλά σενάρια κίνησης των χρηστών και χρήσης δεδομένων. Η προσομοίωση παρέχει σημαντικά συμπεράσματα για την αποτελεσματικότητα του ενός συστήματος RoF και γενικότερα για τα πλεονεκτήματα του μοντέλου Moving Extended Cell με σκοπό την υποστήριξη κινούμενων χρηστών.