Οπτική Μεταγωγή Πακέτου Σε Μητροπολιτικά Δίκτυα: Μελέτες Αρχιτεκτονικών Και Σηματοδοσία

Abstract

Τις τελευταίες δεκαετίες έχει υπάρξει μια μεγάλη αλλαγή στη μορφή της κίνησης των τηλεπικοινωνικών δικτύων και κυρίως των Μητροπολιτικών δικτύων. Η αυξανόμενη χρήση του διαδικτύου, αλλά και άλλων υπηρεσιών, απαιτεί κυρίως τη μεταφορά δεδομένων και λιγότερο φωνής και γι΄ αυτό είναι αναγκαία η εύρεση άλλων τρόπων λειτουργίας των δικτύων. Στην κατάσταση αυτή τα δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος είναι ανεπαρκή, αφού δεν γίνεται σωστή εκμετάλευση του διαθέσιμου εύρους ζώνης και γι΄ αυτό είναι αναγκαία η χρησιμοποίηση δικτύων μεταγωγής πακέτου. Η διδακτορική διατριβή αυτή μελετάει δυο προβλήματα των οπτικών δικτύων μεταγωγής πακέτου και είναι χωρισμένη σε δυο μέρη: Στο πρώτο μέρος παρουσιάζεται αναλυτικά η αρχιτεκτονική ενός δικτύου οπτικών ινών χωρίς ενδιάμεσες μνήμες το οποίο είναι κατάλληλο για Μητροπολιτική χρήση. Το δίκτυο βασίζεται σε τοπολογία αστέρα με κεντρικό δρομολογητή πακέτων και περιφερειακά δίκτυα σε αρχιτεκτονική δακτυλίου. Στο δίκτυο αυτό πραγματοποιείται συγκριτική μελέτη σε δυο προτεινόμενες αρχιτεκτονικές κόμβων του δακτυλίου του δικτύου. Η συγκριτική μελέτη πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια αναλυτικών μοντέλων, αλλά και εμπορικά διαθέσιμου εξομοιωτή, στον οποίο μελετήθηκε ολόκληρο το Μητροπολιτικό δίκτυο οπτικής μεταγωγής πακέτου. Από τη μελέτη εξάγονται συμπεράσματα για τον αριθμό των κόμβων που μπορούν να τοποθετηθούν στο δίκτυο, χρησιμοποιώντας τη μία ή την άλλη αρχιτεκτονική, καθώς και κατά πόσο επηρεάζονται από διάφορες ατέλειες του μέσου διάδοδης και των οπτικών συσκευών, όπως είναι η διασπορά και τα μη γραμμικά φαινόμενα. Στο δεύτερο μέρος έχουμε την περιγραφή μιας Πολυκυματικής διαμόρφωσης σήματος η οποία είναι κατάλληλη για τη μετάδοση της επικεφαλίδας του οπτικού πακέτου και βασίζεται στη Μιαδική λογική. Υπολογίζεται με μαθηματικό τρόπο η πιθανότητα σφάλματος της διαμόρφωσης αυτής, αλλά και ολόκληρης της επικεφαλίδας του πακέτου. Στη συνέχεια παρουσιάζουμε τη μελέτη της επίδρασης στην Πολυκυματική επικεφαλίδα, της διασποράς και των μη γραμμικών φαινομένων της οπτικής ίνας. Τέλος γίνεται μια συγκριτική μελέτη της Πολυκυματικής επικεφαλίδας με άλλα συστήματα μετάδοσης, όπως το κλασικό δυαδικό σύστημα, αλλά και με άλλα συστήματα που βασίζονται και αυτά στη Μιαδική λογική.