Προσομοιωτής απόδοσης για διαφανή πρωτόκολλα πρόσβασης μέσου σε ευρυζωνικά ασύρματα-οπτικά δίκτυα
Creators: name: Ανδρικόπουλος, Αστέριος Παναγιώτη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2017
Subjects: Performance simulator for medium-transparent mac protocols in broadband fiber-wireless networks

description: Σε αυτήν την εργασία παρουσιάζουμε μία προσομοίωση για ένα ευέλικτο και διαφανές πρωτόκολλο ελέγχου πρόσβασης στο μέσο (ΜΤ-MAC) με αδιάλειπτη και δυναμική κατανομή χωρητικότητας και στο οπτικό και στο ασύρματο μέσο σε Radio-over-Fiber (RoF) ευρυζωνικά δίκτυα των 60 GHz. Η διαφάνεια μέσου επιτυγχάνεται με τη παράλληλη χρήση δύο μηχανισμών κατανομής χωρητικότητας. Η πρώτη περίοδος κατανομής χωρητικότητας ζητά ενημέρωση σχετικά με την κίνηση από τις Απομακρυσμένες Μονάδες Κεραιών (Remote Antenna Unit - RAU) και αποφασίζει για τις αναθέσεις μηκών κύματος, ενώ η δεύτερη περίοδος διαιτητεύει την κυκλοφορία μεταξύ των ασύρματων πελατών που εξυπηρετούνται από την ίδια RAU. Η απρόσκοπτη παροχή υπηρεσιών ολοκληρώνεται από οπτικά υπερπλαίσια αφιερωμένα σε κάθε RAU, κάθε ένα από τα οποία ενσωματώνει πολλαπλά πλαίσια δεδομένων (dataframes) για κάθε συγκεκριμένο χρήστη με πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου τα οποία μετατρέπονται οπτικο-ηλεκτρονικά στη RAU και μεταδίδονται ασύρματα στο κατωφερές κανάλι σε κάθε τελικό χρήστη. Το προτεινόμενο πρωτόκολλο MAC αποδεικνύεται ότι μπορεί να λειτουργήσει με επιτυχία σε Radio-over-Fiber αρχιτεκτονικές και απαιτεί μόνο μικρές παραλλαγές για να προσαρμοστεί στην τοπολογία άλλων δικτυών. Η απόδοσή του αξιολογείται μέσω προσομοιώσεων για διαφορετικό αριθμό τελικών χρηστών, με διαφορετικά φορτία για ρυθμό δεδομένων 155 Μb/s, για το μοντέλο κίνησης βασισμένο στην Poisson κατανομή. Η επιτυχής λειτουργία αποδεικνύεται για όλες τις διαφορετικές περιπτώσεις, επιβεβαιώνοντας την ευελιξία του στην παροχή υπηρεσιών εκτεταμένου φάσματος συχνοτήτων στους χρήστες σε ασύρματα LAN στα 60 GHz. Επιπλέον, οι τιμές υψηλής ρυθμαπόδοσης και χαμηλής καθυστέρησης για συνθήκες φόρτου πριν τον κορεσμό αποκαλύπτουν τις δυνατότητές του για τη μετατροπή των ευρυζωνικών στα 60 GHz δικτύων πικοκυψέλων σε ιδιαίτερα αποτελεσματικά RoF ασύρματα τοπικά δίκτυα, ακόμη και για εφαρμογές υψηλού εύρους ζώνης και ευαίσθητες στην καθυστέρηση όπως το video streaming
description: In this paper we present a simulation for a flexible and transparent access control protocol (MT-MAC) with uninterrupted and dynamic capacity allocation both in optical and wireless media in 60 GHz Radio-over-Fiber (RoF) broadband networks. Media transparency is achieved by the parallel use of two capacity allocation mechanisms. The first capacity allocation period requests traffic information from the Remote Antenna Unit (RAU) and decides on wavelength assignments while the second period arbitrates traffic among wireless clients served by the same RAU. Seamless service delivery is complemented by optical superframes dedicated to each RAU, each of which incorporates multiple data frames for each individual user with time division multiplexing that are converted electronically to the RAU and transmitted wirelessly in the downlink channel to each final user. The proposed MAC protocol proves that it can function successfully in Radio-over-Fiber architectures and requires only minor variants to adapt to the topology of other networks. Its performance is evaluated through simulations for a different number of end-users, with different loads for a bit rate of 155 Mbps for the Poisson-based traffic model. Successful operation is proven for all the different cases, confirming its versatility in providing extended spectrum services to users on 60 GHz wireless LANs. In addition, high throughput and low latency for load before saturation reveal its capabilities to convert broadband 60 GHz picocells networks to highly efficient RoF wireless local area networks, even for high bandwidth and delay sensitive applications such as video streaming