| dc.description.abstract | Με την έλευση των δικτύων κινητής τηλεφωνίας 5ης γενιάς και την ανάπτυξη σύγχρονων απαιτητικών εφαρμογών τηλεφωνίας (π.χ. μετάδοση βίντεο, εικόνας, εικονική πραγματικότητα, τηλεδιασκέψεις κτλ.), παρατηρείται διαρκής αύξηση του φόρτου κίνησης στις τηλεπικοινωνιακές ζεύξεις και τα δίκτυα μεταξύ του Σταθμού Βάσης και των ασύρματων κεραιών πρόσβασης, γνωστά ως δίκτυα fronthaul. Οι εφαρμογές αυτές απαιτούν τη μετάδοση ευρυζωνικών δεδομένων με χαμηλή χρονοκαθυστέρηση, ενώ παράλληλα λόγω της κινητικότητας των τελικών χρηστών, παρατηρείται και μια αυξανόμενη ανάγκη αναδρομολόγησης των δεδομένων προς πολλαπλές διαφορετικές κεραίες με στόχο τη διασύνδεση των τελικών χρηστών (όπως π.χ. την παρουσία πολλών χρηστών κατά τη διάρκεια συναυλιών). Οι τεχνολογίες οπτικής μεταγωγής αρχίζουν να εισάγονται στα επερχόμενα οπτικά ασύρματα δίκτυα 5ης γενιάς, με στόχο να παρέχουν ευελιξία στη διασυνδεσιμότητα των ασύρματων σημείων πρόσβασης (access points) και των χρηστών με το Σταθμό Βάσης, που αποτελεί βασικό κομμάτι μελέτης της παρούσας εργασίας. Διαφορετικές τεχνολογίες οπτικής μεταγωγής είναι επί του παρόντος διαθέσιμες ή υπό ανάπτυξη. Στη συγκεκριμένη εργασία, παρουσιάζονται κάποιες τεχνολογίες οπτικής μεταγωγής, η αρχή λειτουργίας τους και μελετώνται συγκριτικά κάποιες από τις βασικές επιδόσεις, τις απαιτήσεις δικτύου και τις απαιτήσεις συστήματος με βάση μια βιβλιογραφική έρευνα. Οι τεχνολογίες περιλαμβάνουν μεταγωγή με βάση οπτικά μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα (MEMS), θερμική οπτική μεταγωγή, ηλεκτροοπτική μεταγωγή και ακουστικο-οπτική μεταγωγή. Έπειτα από τη βιβλιογραφική έρευνα, μελετάται η συνάρτηση μεταφοράς ενός συμβολομέτρου Mach Zehnder Interferometer (MZI) βασισμένο σε τεχνολογία πυριτίου (Si3N4) με στόχο να επιτευχθεί μια αποδοτική λύση για την οπτική μεταγωγή, που να υποστηρίζει ευρυζωνικά σήματα και μικρή κατανάλωση ενέργειας, καθώς και η μετάδοση ψηφιακών σημάτων μέσα από τον οπτικό μεταγωγό. Το πρακτικό κομμάτι της εργασίας περιλαμβάνει την προσομοίωση σε φυσικό επίπεδο της μεταγωγικής λειτουργίας συμβολομετρικών μεταγωγέων ΜΖΙ για τη δρομολόγηση ψηφιακών κυματομορφών με τη χρήση του λογισμικού Matlab, καθώς και η υποβάθμιση της ποιότητας μετάδοσης ενός ψηφιακού σήματος κυματομορφής Non Return to Zero (NRZ) – On Off Keying (OOK). Για το σκοπό αυτό έχει υλοποιηθεί κώδικας που μετατρέπει μια εικόνα σε παλμoσειρά δεδομένων, με βάση την οποία μεταδίδεται ένα σήμα NRZ-OOK και μελετάται η επίδραση λευκού Γκαουσιανού θορύβου τόσο στο μεταδιδόμενο σήμα, όσο και στην τελικά λαμβανόμενη εικόνα. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- With the advent of 5th generation mobile networks and the development of modern demanding mobile applications (e.g. video, image transmission, virtual reality, teleconferences, etc.), there is a continuous increase in the traffic load on the telecommunication links and networks between the Base Station and the wireless access antennas, known as fronthaul. These applications require the transmission of broadband data with low time delay , while at the same time due to the mobility of the end users, there is also an increasing need to reroute the data to multiple different antennas in order to interconnect the end users (such as the presence of many users during concerts). Optical switching technologies are beginning to be introduced in the upcoming 5th generation optical wireless networks, with the aim of providing flexibility in the connectivity of wireless access points and users to the Base Station, which is a key part of the study of this thesis. Many different optical switching technologies are currently available or under development. In this work, performance comparisons in optical switching technologies are performed in terms of basic performance, network requirements, and system requirements based on a literature review. The technologies include switching based on optical microelectromechanical systems (MEMS), thermal optical switching, electro-optical switching and audio-optical switching. After the literature survey, the transfer function of a Mach Zehnder Interferometer (MZI) based on silicon technology (Si3N4) is studied in order to achieve an efficient solution for optical switching, supporting broadband signals and low power consumption, as well as the digital signal transmission through the optical switch. Finally, the practical part of the work involves the physical simulation of the switching function of symbolic switches MZI for routing digital waveforms using Matlab software, as well as the degradation of the transmission quality of a Non Return to Zero (NRZ) – On Off Keying (OOK) digital waveform signal. For this purpose, a code has been implemented that converts an image into a data pulse, based on which an NRZ – OOK signal is transmitted and the effect of white Gaussian noise on both the transmitted signal and the finally received image, is studied. | en_US |
