Βελτιστοποίηση και επεκτασιμότητα ετερογενών δικτύων 5ης γενιάς με τη χρήση κόμβων αναμετάδοσης και πολλαπλών κεραιών στο σταθμό βάσης.
Διπλωματική Εργασία
| Επιβλέπων | Δήμητρα-Θεοδώρα Κακλαμάνη |
|---|---|
| Συσχετιζόμενο μάθημα | Υπολογιστικές Τεχνικές για Συστήματα Μετάδοσης Πληροφορίας |
Περιγραφή
Τα δίκτυα 5ης γενιάς καθιερώνονται, πλέον, ως μια ώριμη τεχνολογία, πάνω στην οποία, όμως, βρίσκουν πεδίο έρευνας και πρακτικής εφαρμογής διάφορα ζητήματα. Ο μεγάλος αριθμός των χρηστών και η ολοένα αυξανόμενη απαίτησή τους για υψηλούς ρυθμούς, σε συνδυασμό με εξασφάλιση της ποιότητας υπηρεσίας, επιβάλλουν την ανάπτυξη προηγμένων τεχνικών πρόσβασης στο φυσικό μέσο και μετάδοσης δεδομένων.
Σε αυτήν την κατεύθυνση, βασική τεχνική αποτελεί η χρησιμοποίηση κόμβων αναμετάδοσης (Relay Nodes - RN) σε διάφορα σημεία της τοπολογίας, με στόχο την εύκολη επεκτασιμότητα και διεύρυνση του δικτύου, χωρίς την εγκατάσταση περαιτέρω σταθμών βάσης. Σημαντική κρίνεται για τα δίκτυα 5ης γενιάς και η χρησιμοποίηση πολύ μεγάλου πλήθους κεραιών στον σταθμό βάσης (Μassive Multiple Input Multiple Output – MIMO). Τα βασικά πλεονεκτήματα είναι, αφενός η δημιουργία επαρκούς πλήθους ασυσχέτιστων καναλιών, τα οποία μπορούν να διατεθούν σε διαφορετικές ομάδες χρηστών, και αφετέρου η αυξημένη ενεργειακή και φασματική απόδοση. Όλα τα παραπάνω θα αποτελέσουν τις κυρίαρχες τεχνολογίες, με βάση τις οποίες τα δίκτυα 5G θα υλοποιήσουν το στόχο του Word Wide Wireless Web (WWWW) και θα συντελέσουν στην περαιτέρω υλοποίηση της 4ης βιομηχανικής επανάστασης.
Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η εκτενής μελέτη ενός συστήματος 5ης γενιάς με πλήθος σταθμών βάσης και Relay Nodes σε επίπεδο macro αλλά και micro-femto κυψελών. Κυρίαρχες τεχνικές, όπως ήδη αναφέρθηκε, θα αποτελέσουν η τεχνολογία Massive MIMO με τη χρήση του πρωτοκόλλου πρόσβασης OFDMA.
Η διπλωματική εργασία θα περιλαμβάνει, τόσο ενδελεχή ανασκόπηση του θεωρητικού υπόβαθρου των συστημάτων 5G, των ΜΙΜΟ κεραιών και των τεχνικών κωδικοποίησης και μετάδοσης δεδομένων, όσο και υπολογιστική προσομοίωση πραγματικού σεναρίου 5G συστήματος, με έμφαση στη βελτιστοποίηση της ανάθεσης των διαθέσιμων ραδιοπόρων. Επιπλέον, στόχο της εργασίας αποτελεί και η εκτίμηση της αποτελεσματικής επεκτασιμότητας του συστήματος, μέσω της χρήσης Relay Nodes.
Απαραίτητες βασικές γνώσεις Δικτύων Επικοινωνιών, Κεραιών, Ασυρμάτων Ζεύξεων και Διάδοσης, Μatlab.