Επεκτασιμότητα Ετερογενών Δικτύων 5ης Γενιάς (5G) με την Κατάλληλη Επιλογή Κόμβων Αναμετάδοσης (Relay Selection) και τη Χρήση ΜΙΜΟ Κεραιών στο Σταθμό Βάσης

Abstract

Στόχος της παρούσης διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη ενός συστήματος 5ης γενιάς με πλήθος σταθμών βάσης (BS) και κόμβων αναμετάδοσης (Relay Nodes – RNs). Μελετώνται διάφορες τεχνικές ως προς την επιλογή RN ή/και BS από τους χρήστες. Η εργασία περιλαμβάνει, τόσο ανασκόπηση του θεωρητικού υπόβαθρου της χρήσης RN σε ασύρματα δίκτυα επικοινωνιών επόμενης γενιάς (5G και Beyond), όσο και υπολογιστική προσομοίωση πραγματικού σεναρίου 5G συστήματος, με έμφαση στη βελτιστοποίηση της επιλογής RN στην 5G τοπολογία αλλά και την κατανομή των διαθέσιμων ραδιοπόρων. Στα πρώτα πέντε κεφάλαια γίνεται αναφορά στην ιστορική αναδρομή των ασυρμάτων δικτύων επικοινωνιών, μελετάται η θεωρία γύρω από τον ασύρματο δίαυλο, τις απώλειες διάδοσης και παρουσιάζονται και αναλύονται τα κυψελωτά δίκτυα και τα συστήματα ΜΙΜΟ. Παρατίθενται οι επικρατέστερες τεχνικές ψηφιακής διαμόρφωσης και οι βασικές τεχνικές πολλαπλής πρόσβασης στα ασύρματα συστήματα (TDMA, FDMA, CDMA, OFDMA, NOMA), ενώ γίνεται εισαγωγή στη θεωρία των κόμβων αναμετάδοσης και αναφορά στους τρόπους διείσδυσης αυτής της νέας τεχνολογίας στα υπάρχοντα συστήματα. Στο Κεφάλαιο 6, παρουσιάζεται η υπολογιστική προσομοίωση πραγματικού σεναρίου 5G. Αναλύονται οι βασικές έννοιες του συστήματος, ενώ με τη βοήθεια διαγραμμάτων γίνεται επεξήγηση των διαδικασιών που ακολουθούνται. Τέλος, στο Κεφάλαιο 7, γίνεται ανάλυση των αριθμητικών αποτελεσμάτων για τα διάφορα σενάρια της προσομοίωσης και εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα μέσω των γραφημάτων που παρέχονται.