Μελέτη επιδόσεων συνεργατικών δικτύων

Abstract

Στις μέρες μας, η τεχνολογία έχει μπει για τα καλά στη ζωή μας και αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της ζωής μας και της καθημερινότητάς μας. Τα τελευταία χρόνια, οι ασύρματες επικοινωνίες είναι πολύ σημαντικές και η αναπτυξή τους έχουν συμβάλλει πολύ στη βελτίωση και στην ποιότητα της ζωής του ανθρώπου. Ωστόσο, η εξέλιξή τους παρουσίασε δυσκολίες, τις οποίες κάλυψε ένας νέος τρόπος μετάδοσης της ασύρματης πληροφορίας η λεγόμενη συνεργατική επικοινωνία ή cooperative communication. Σε αυτή την πτυχιακή εργασία, γίνεται εκτενής παρουσίαση του φαινομένου των διαλείψεων, δηλαδή των εξασθενίσεων που υφίσταται το σήμα κατά τη μετάδοσή του από τον πομπό στον δέκτη και παρουσιάζονται τρόποι αντιμετώπισης των προβλημάτων της ασύρματης μετάδοσης. Έτσι, στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στις ψηφιακές επικοινωνίες. Έπειτα στο δεύτερο κεφάλαιο, γίνεται αναφορά στο ασύρματο κανάλι, στους τρόπους διάδοσης και στα προβλήματα που παρουσιάζονται κατά τη μετάδοση των σημάτων λόγω των διαλείψεων. Συγκεκριμένα, γίνεται πλήρης ανάλυση της ασύρματης μετάδοσης, έτσι ώστε να αποκτηθεί το απαραίτητο γνωστικό υπόβαθρο για να επιτευχθεί η πλήρης κατανόηση του επόμενου κεφαλαίου των συνεργατικών επικοινωνιών. Στο τρίτο κεφάλαιο, αναλύονται οι συνεργατικές επικοινωνίες, οι οποίες αποτελούν και το κύριο αντικείμενο μελέτης της πτυχιακής αυτής εργασίας. Αναλύεται, αρχικά, η χρήση του διαφορισμού σε συστήματα κινητών επικοινωνιών, ως μία ευρέως διαδεδομένη τεχνική για την αντιμετώπιση των διαλείψεων. Ουσιαστικά, γίνεται αντιληπτό ότι ο διαφορισμός εκμεταλλεύεται την διαφορετικότητα των οδεύσεων, δηλαδή των καναλιών με διαφορετικά χαρακτηριστικά, με σκοπό την αύξηση της λαμβανόμενης ενέργειας του σήματος. Στόχος όμως αυτού του κεφαλαίου είναι να αναλυθούν εκτενέστερα οι Συνεργατικές Επικοινωνίες, δηλαδή η μετάδοση του σήματος με χρήση αναμεταδότη (relay), ενός βοηθητικού καναλιού μεταξύ πηγής και προορισμού. Όπως θα φανεί από την εργασία αυτή, τελικά υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους μπορεί να γίνει η μετάδοση αυτή και κάθε ένας από αυτούς, αποτελεί και ένα διαφορετικό συνεργατικό πρωτόκολλο ή cooperation protocol. Από αυτά τα πρωτόκολλα, ιδιαίτερη σημασία και βαρύτητα θα δοθεί στα πρωτόκολλα Ενίσχυσης-και Προώθησης ή Amplify-and-Forward και Αποκωδικοποίησης-και-Προώθησης ή Decode-and-Forward, για τα οποία και θα πραγματοποιηθεί μια πλήρης περιγραφή και ανάλυση.