Σχεδίαση και ανάπτυξη αλγορίθμων διαπομπής για ασύρματα δίκτυα 60GHz

Abstract

Με το πέρασμα των χρόνων και με τη ραγδαία πρόοδο της τεχνολογίας η ανάγκη για ασύρματες και κινητές επικοινωνίες γίνεται όλο και πιο επιτακτική. Η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση όμως, καθώς και η απαίτηση των χρηστών για καλύτερη ποιότητα υπηρεσιών, οδηγούν στην αναζήτηση τρόπων βελτιστοποίησης των ήδη υπαρχουσών τεχνολογιών και εφαρμογών αλλά και στην εισαγωγή νέων. Η εισαγωγή των ασύρματων οπτικών δικτύων (Radio oνer Fiber - RoF) αποτελεί ένα πολλά υποσχόμενο παράδειγμα για την παροχή ασύρματων ευρυζωνικών υπηρεσιών στα 60GHz. Ωστόσο , τα δίκτυα αυτά πρέπει να υπερνικήσουν τους περιορισμούς που υπάρχουν, ώστε να εξασφαλίσουν απρόσκοπτη ασύρματη επικοινωνία. Ένα από τα βασικά προβλήματα που προκύπτουν στις ασύρματες επικοινωνίες είναι η σημαντική απώλεια διάδοσης των σημάτων μέσω του αέρα. Το γεγονός αυτό, περιορίζει τις ακτίνες των κυψελών μόλις σε μερικές δεκάδες μέτρα και έχει ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό πικοκυψελών (pico-cells) με μικρές περιοχές επικάλυψης μεταξύ των γειτονικών κυψελών. Αυτό περιορίζει τον διατιθέμενο χρόνο που έχει στη διάθεσή του το σύστημα , ώστε να ολοκληρώσει επιτυχώς την διαδικασία της διαπομπής, δίνοντας έτσι τη δυνατότητα μόνο σε χρήστες που κινούνται με πολύ χαμηλή ταχύτητα να διατηρήσουν την σύνδεσή τους ενεργή . Για να ξεπεράσουμε σε ένα μεγάλο βαθμό αυτό το πρόβλημα και για να δώσουμε τη δυνατότητα και σε χρήστες που κινούνται με μεγαλύτερη ταχύτητα να διατηρήσουν τη σύνδεσή τους ενεργή, θα εισάγουμε έναν νέο αλγόριθμο για την γρηγορότερη και αποτελεσματικότερη διαδικασία της διαπομπής. Ο αλγόριθμος αυτός ονομάζεται Αλγόριθμος Εκτεταμένης Κινούμενης Κυψέλης (Moνing Extended Cell - MEC) και ενδείκνυται να χρησιμοποιηθεί σε δίκτυα Radio oνer Fiber των 60 GHz. Σύμφωνα με τη μαθηματική ανάλυση και τα αποτελέσματα της προσομοίωσης που θα παρουσιαστούν στην παρούσα εργασία , μπορεί να εξασφαλιστεί απρόσκοπτη ασύρματη επικοινωνία ανεξάρτητα από το μέγεθος της περιοχής επικάλυψης μεταξύ των κυψελών , παρέχοντας μηδενική απώλεια πακέτων (packet loss) και πιθανότητα εγκατάλειψης κλήσεων (call drop) για ταχύτητες χρηστών έως και 40m/sec.