Αρχιτεκτονικές και προσομοίωση δικτύων ενσύρματης πρόσβασης για την υποστήριξη κυψελωτών δικτύων 4ης γενιάς

Abstract

Οι ολοένα αυξανόμενες ανάγκες των τελικών χρηστών για παροχή ευρυζωνικών υπηρεσιών έχουν στρέψει το ενδιαφέρον της ερευνητικής κοινότητας αλλά και της αγοράς στο ζήτημα των δικτύων πρόσβασης. Βασικό πρόβλημα παραμένει το πρόβλημα First (ή Last ανάλογα με την οπτική) Mile, το ζήτημα δηλαδή της συμφόρησης που προκαλείται στα δίκτυα που συνδέουν τους τελικούς χρήστες με τους παρόχους τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών.Οι υπάρχουσες τεχνολογίες δικτύων πρόσβασης έχουν φτάσει σε κορεσμο. Η επόμενη γενιά δικτύων ευρυζωικής πρόσβασης αναμένεταινα έχει ετερογενή σύσταση, κάνοντας χρήση ενσυρμάτων-οπτικών και ασυρμάτων τεχνολογιών, συνδυάζοντας χαμηλό κόστος εγκατάστασης, υψηλές ταχύτητες πρόσβασης και καθολική παρουσία. Στα πλαίσια αυτής της τάσης βασικός σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής είναι η διερεύνηση της λειτουργίας ενοποιημένων ετερογενών (ενσύρματων-ασύρματων) δικτυακών υποδομών ευρυζωνικής πρόσβασης και πιο συγκεκριμένα ενός υβριδικού δικτύου που συνδιάζει ένα παθητικό οπτικό δίκτυο με ενα ασύρματο δίκτυο 4ης γενιάς Long Term Evolution (LTE). Παρουσιάζονται οι βασικότερες τεχνολογίες δικτύων πρόσβασης που φιλοδοξούν να αντικαταστήσουν τις υπάρχουσες υποδομές, με έμφαση στα υβριδικά δίκτυα, και γίνεται λεπτομερής ανάλυση των τεχνολογιών οπτικών δικτύων καιδικτύων LTE. Για τη διερεύνηση της λειτουργίας ενός τέτοιου δικτύου χρησιμοποιηθηκε η μέθοδος της μοντελοποίησης και εξομοίωσης διακριτου συμβάντος, με τη χρήση εξειδικευμένου λογισμικού εξομοίωσης δικτύων του Network Simulator 3. Το μοντέλο που παρουσιάζεται εξομοιώνει τα βασικά δικτυακά τερματικά ενός υβριδικού δικτύου και προσφέρει μια γενική εικόνα της βασικής λειτουργίας του. Επιτρέπει την κατανόηση των διαφόρων παραμέτρων που επηρεάζουν την απόδοση ενός υβριδικού δικτύου, ενώ παρέχει τη δυνατότητα υποστήριξης μελλοντικών επεκτάσεων των εργαλείων εξομοίωσης.