Τηλεπικοινωνιακά Δίκτυα Ευρείας Ζώνης - Οπτικά Δίκτυα
Βασίλειος Στυλιανάκης (Επίκουρος Καθηγητής) Μιχαήλ Λογοθέτης (Καθηγητής), Ιωάννης Τόμκος (Καθηγητής)
|
· Πολυπλεξία με Ορθογώνια Διαίρεση Συχνότητας (OFDM) – Αρχές OFDM. Ορθογωνιότητα-Δομικό Διάγραμμα και εισαγωγική μαθηματική ανάλυση ενός OFDM συστήματος. FFT υλοποίηση. Κυκλικό πρόθεμα και Διασυμβολική Παρεμβολή. Κατανομή ρυθμών σηματοδοσίας στα υποκανάλια (Bit loading). Ισοστάθμιση Συχνότητας, Ισοστάθμιση Χρόνου. Κωδικοποίηση Καναλιού και Διαστρωμάτωση (Interleaving). Μείωση του λόγου μέγιστης ισχύος προς μέση ισχύ (Peak-to-average Power ratio Lecture). Εφαρμογή της OFDM στα ασύρματα και ενσύρματα δίκτυα πρόσβασης (xDSL). Εφαρμογή της OFDM στα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα που χρησιμοποιούν γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. · IEEE 802.11 – Ασύρματη πρόσβαση στο Διαδίκτυο – Ανάλυση. Η Λειτουργία DCF (Distributed Coordination Function). Η Λειτουργία PCF (Point Coordination Function). Προβλήματα QoS (Quality of Service) στο βασικό πρωτόκολλο 802.11. Το Πρωτόκολλο 802.11e και οι Μηχανισμοί Υποστήριξης QoS. Η Λειτουργία ΕDCF (Enhanced Distributed Coordination Function). Η Λειτουργία HCF (Hybrid Coordination Function). Μελέτη των προδιαγραφών Χρονοπρογραμματιστή (Scheduler) και έλεγχος αποδοχής κλήσης/σύνδεσης (CAC - Call/Connection Admission Control). Συμπεράσματα. · Ασύγχρονος Τρόπος Μετάδοσης (ΑΤΜ) – Εισαγωγή – Φιλοσοφία σχεδιασμού συστημάτων ευρείας ζώνης. Υπηρεσίες Στενής (N-ISDN) και Ευρείας Ζώνης (B-ISDN). – Αναλυτική Περιγραφή ΑΤΜ – Virtual Circuit/Path – Στοίβα πρωτοκόλλων – Επικεφαλίδα του ΑΤΜ πακέτου (cell) –VP/VC Κόμβοι ΑΤΜ Δικτύων – Έλεγχος λαθών Επικεφαλίδας (HEC) – Διάκριση cell.– Στατιστική Πολυπλεξία κλήσεων – Αρχές του Ελέγχου της Κίνησης και της Συμφόρησης σε δίκτυα ΑΤΜ. Αρχές της ΑΤΜ Μεταγωγής. · SONET και SDH – Η Αρχιτεκτονική της Σύγχρονης Ψηφιακής Ιεραρχίας (SONET και SDH) των Συστημάτων Μετάδοσης. · Τεχνολογία MPLS – Πολλαπλών πρωτοκόλλων μεταγωγή ετικέτας (MPLS). Διαχωρισμός του ελέγχου και της προώθησης των πακέτων. Δρομολογητές ετικέτας (LSR, LER). Κλάση ισοδύναμης προώθησης (FEC). Ετικέτες και αντιστοίχιση ετικετών. Δημιουργία και ανταλλαγή ετικετών. Ζεύξεις μεταγωγής ετικέτας (LSP). Έλεγχος ετικέτας και έλεγχος της κυκλοφορίας. Συμβατότητα με την ΑΤΜ τεχνολογία. Λειτουργία σήραγγας (tunneling) και πολλαπλής διανομής. Ρητή δρομολόγηση. Ποιότητα εξυπηρέτησης. MPLS και διαφοροποιημένες υπηρεσίες. MPLS και ενοποιημένες υπηρεσίες. · Οπτικά Δίκτυα – Αρχιτεκτονική. Πολυπλεξία με επιμερισμό μήκους κύματος (Wavelength Division Multiplexing). Οπτική πολυπλεξία με επιμερισμό χρόνου (Optical Time Division Multiplexing). Οπτική μεταγωγή και στοιχεία των οπτικών δικτύων – «Core/Backbone» οπτικά δίκτυα και οπτικά δίκτυα πρόσβασης. Passive Optical Networks (PONs) για πρόσβαση ευρείας ζώνης. Σύγχρονα PON (G-PON, E-PON, XG-PON, NG-PON, WDM-PON, TDM-PON, TWDM-PON, OFDM-PON) και διατάξεις, πρωτόκολλα και λειτουργία ενός οπτικού δικτύου PON. · Τεχνολογία Gigabit Ethernet – Η ανάγκη για Gigabit Ethernet. Ανάλυση του Gigabit Ethernet. Πλεονεκτήµατα του Gigabit Ethernet. Μειονεκτήµατα του Gigabit Ethernet. · Εκπαιδευτικά πακέτα: o Γενική θεώρηση Δικτύων Ευρείας Ζώνης o Τενολογία ΑΤΜ o SONET |
Λιγότερα
|
· Πολυπλεξία με Ορθογώνια Διαίρεση Συχνότητας (OFDM) – Αρχές OFDM. Ορθογωνιότητα-Δομικό Διάγραμμα και εισαγωγική μαθηματική ανάλυση ενός OFDM συστήματος. FFT υλοποίηση. Κυκλικό πρόθεμα και Διασυμβολική Παρεμβολή. Κατανομή ρυθμών σηματοδοσίας στα υποκανάλια (Bit loading). Ισοστάθμιση Συχνότητας, Ισοστάθμιση Χρόνου. Κωδικοποίηση Καναλιού και Διαστρωμάτωση (Interleaving). Μείωση του λόγου μέγιστης ισχύος προς μέση ισχύ (Peak-to-average Power ratio Lecture). Εφαρμογή της OFDM στα ασύρματα και ενσύρματα δίκτυα πρόσβασης (xDSL). Εφαρμογή της OFDM στα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα που χρησιμοποιούν γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. · IEEE 802.11 – Ασύρματη πρόσβαση στο Διαδίκτυο – Ανάλυση. Η Λειτουργία DCF (Distributed Coordination Function). Η Λειτουργία PCF (Point Coordination Function). Προβλήματα QoS (Quality of Service) στο βασικό πρωτόκολλο 802.11. Το Πρωτόκολλο 802.11e και οι Μηχανισμοί Υποστήριξης QoS. Η Λειτουργία ΕDCF (Enhanced Distributed Coordination Function). Η Λειτουργία H |
|
· Πολυπλεξία με Ορθογώνια Διαίρεση Συχνότητας (OFDM) – Αρχές OFDM. Ορθογωνιότητα-Δομικό Διάγραμμα και εισαγωγική μαθηματική ανάλυση ενός OFDM συστήματος. FFT υλοποίηση. Κυκλικό πρόθεμα και Διασυμβολική Παρεμβολή. Κατανομή ρυθμών σηματοδοσίας στα υποκανάλια (Bit loading). Ισοστάθμιση Συχνότητας, Ισοστάθμιση Χρόνου. Κωδικοποίηση Καναλιού και Διαστρωμάτωση (Interleaving). Μείωση του λόγου μέγιστης ισχύος προς μέση ισχύ (Peak-to-average Power ratio Lecture). Εφαρμογή της OFDM στα ασύρματα και ενσύρματα δίκτυα πρόσβασης (xDSL). Εφαρμογή της OFDM στα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα που χρησιμοποιούν γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας. · IEEE 802.11 – Ασύρματη πρόσβαση στο Διαδίκτυο – Ανάλυση. Η Λειτουργία DCF (Distributed Coordination Function). Η Λειτουργία PCF (Point Coordination Function). Προβλήματα QoS (Quality of Service) στο βασικό πρωτόκολλο 802.11. Το Πρωτόκολλο 802.11e και οι Μηχανισμοί Υποστήριξης QoS. Η Λειτουργία ΕDCF (Enhanced Distributed Coordination Function). Η Λειτουργία H |
Περίγραμμα
Περιεχόμενο μαθήματος ανά εβδομάδα
- Εισαγωγή.
- Πολύπλεξη με Ορθογώνια Διαίρεση Συχνοτήτας (OFDM).
- Εφαρμογή της OFDM στα ασύρματα και ενσύρματα δίκτυα πρόσβασης (xDSL).
- Εφαρμογή της OFDM στα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα που χρησιμοποιούν γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας.
- IEEE 802.11x – Ασύρματη πρόσβαση στο Διαδίκτυο.
- IEEE 802.11x – Ανάλυση των βασικών εκδόσεων του πρωτοκόλλου.
- ATM Τεχνολογία.
- ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΨΗΦΙΑΚΗ ΙΕΡΑΡΧΙΑ (SDH).
- MPLS: Αρχές λειτουργίας και Πρωτόκολλα.
- Οπτικά δίκτυα: διατάξεις.
- Οπτικά δίκτυα: τεχνολογίες δικτύου.
- Οπτικά δίκτυα πρόσβασης - Παθητικά οπτικά δίκτυα.
- Gigabit Ethernet - Next Generation Networks.
Μαθησιακοί στόχοι
Μαθησιακοί στόχοι μαθήματος: Σκοπός του μαθήματος είναι η μύηση των φοιτητών στα δίκτυα ευρείας ζώνης, μέσα από την αναλυτική παρουσίαση των δικτύων ενοποιημένων υπηρεσιών, της ασύγχρονης μετάδοσης, της σύγχρονης ψηφιακής ιεραρχίας, των οπτικών δικτύων και γενικότερα των δικτύων επόμενης γενιάς.
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα πρέπει να:
- γνωρίζει την μέθοδο διαμόρφωσης/πολυπλεξίας OFDM.
- έχει εμπεδώσει την φιλοσοφία της διαστρωμάτωσης και να γνωρίζει τις βασικές αρχές λειτουργίας των οπτικών δικτύων (συμπεριλαμβανομένων των οπτικών δικτύων πρόσβασης - PON), των δικτύων ΑΤΜ και των δικτύων τεχνολογίας MPLS και Gigabit Ethernet.
- διακρίνει και να κατανοεί τις διαφορές ανάμεσα σε Μεταγωγή Κυκλώματος, Μεταγωγή Πακέτου, Νοητή Μεταγωγή Κυκλώματος και οπτική μεταγωγή.
- γνωρίζει τις κατηγορίες υπηρεσιών δικτύων ευρείας ζώνης όσον αφορά στις απαιτήσεις ποιότητας εξυπηρέτησης (QoS).
Ο φοιτητής θα αναπτύξει δεξιότητες:
- στην εφαρμογή της μεθόδου OFDM σε ασύρματα, οπτικά και ενσύρματα δίκτυα (xDSL).
- Στην κατανόηση λειτουργίας και τον σχεδιασμό Παθητικών Οπτικών Δικτύων (PON) πρόσβασης και του πρωτοκόλλου πρόσβασης ΙΕΕΕ 802.11 (Wi-Fi).
- στον σχεδιασμό μιας ζεύξης VP ενός δικτύου ΑΤΜ.
στην επικοινωνία με άλλους μηχανικούς δικτύων ευρείας ζώνης (για θέματα τεχνολογίας Οπτικών Δικτύων, ΑΤΜ, MPLS, και Gigabit Ethernet.
Προαπαιτούμενα
Για την αρτιότερη κατανόηση των λειτουργιών των δικτύων ευρείας ζώνης:
1. Δίκτυα Επικοινωνιών (ECE_Y424)
2. Συστήματα Επικοινωνιών (ECE_Y524)
Ομάδα στόχος
Τελειόφοιτοι φοιτητές τμημάτων Ηλεκτρολόγων Μηχανικών, με κατεύθυνση στις ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ.
Προτεινόμενα συγγράμματα
Ι. Venieris, Δίκτυα ευρείας ζώνης : τεχνολογίες και εφαρμογές με έμφαση στο διαδίκτυο, ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΥΔΟΞΟΥ: 122075104, Εκδόσεις Τζιόλα, 3η έκδοση βελτιωμένη 2023.
Επίσης οι διδάσκοντες παρέχουν Πανεπιστημιακές Παραδόσεις/Σημειώσεις μέσω του eclass του μαθήματος.Επιπλέον συνιστώμενη βιβλιογραφία
1) Rajiv Ramaswami, Kumar Sivarajan, Galen Sasaki, “Optical Networks: A Practical Perspective”, 3rd Edition, Morgan Kaufmann.
2) William Stallings, “5G Wireless - A Comprehensive Introduction”, Addison Wesley - Pearson Education, Inc. 2021.
- Εισαγωγή.
- Πολύπλεξη με Ορθογώνια Διαίρεση Συχνοτήτας (OFDM).
- Εφαρμογή της OFDM στα ασύρματα και ενσύρματα δίκτυα πρόσβασης (xDSL).
- Εφαρμογή της OFDM στα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα που χρησιμοποιούν γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας.
- IEEE 802.11x – Ασύρματη πρόσβαση στο Διαδίκτυο.
- IEEE 802.11x – Ανάλυση των βασικών εκδόσεων του πρωτοκόλλου.
- ATM Τεχνολογία.
- ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΨΗΦΙΑΚΗ ΙΕΡΑΡΧΙΑ (SDH).
- MPLS: Αρχές λειτουργίας και Πρωτόκολλα.
- Οπτικά δίκτυα: διατάξεις.
- Οπτικά δίκτυα: τεχνολογίες δικτύου.
- Οπτικά δίκτυα πρόσβασης - Παθητικά οπτικά δίκτυα.
- Gigabit Ethernet - Next Generation Networks.
Μαθησιακοί στόχοι μαθήματος: Σκοπός του μαθήματος είναι η μύηση των φοιτητών στα δίκτυα ευρείας ζώνης, μέσα από την αναλυτική παρουσίαση των δικτύων ενοποιημένων υπηρεσιών, της ασύγχρονης μετάδοσης, της σύγχρονης ψηφιακής ιεραρχίας, των οπτικών δικτύων και γενικότερα των δικτύων επόμενης γενιάς.
Στο τέλος αυτού του μαθήματος ο φοιτητής θα πρέπει να:
- γνωρίζει την μέθοδο διαμόρφωσης/πολυπλεξίας OFDM.
- έχει εμπεδώσει την φιλοσοφία της διαστρωμάτωσης και να γνωρίζει τις βασικές αρχές λειτουργίας των οπτικών δικτύων (συμπεριλαμβανομένων των οπτικών δικτύων πρόσβασης - PON), των δικτύων ΑΤΜ και των δικτύων τεχνολογίας MPLS και Gigabit Ethernet.
- διακρίνει και να κατανοεί τις διαφορές ανάμεσα σε Μεταγωγή Κυκλώματος, Μεταγωγή Πακέτου, Νοητή Μεταγωγή Κυκλώματος και οπτική μεταγωγή.
- γνωρίζει τις κατηγορίες υπηρεσιών δικτύων ευρείας ζώνης όσον αφορά στις απαιτήσεις ποιότητας εξυπηρέτησης (QoS).
Ο φοιτητής θα αναπτύξει δεξιότητες:
- στην εφαρμογή της μεθόδου OFDM σε ασύρματα, οπτικά και ενσύρματα δίκτυα (xDSL).
- Στην κατανόηση λειτουργίας και τον σχεδιασμό Παθητικών Οπτικών Δικτύων (PON) πρόσβασης και του πρωτοκόλλου πρόσβασης ΙΕΕΕ 802.11 (Wi-Fi).
- στον σχεδιασμό μιας ζεύξης VP ενός δικτύου ΑΤΜ.
στην επικοινωνία με άλλους μηχανικούς δικτύων ευρείας ζώνης (για θέματα τεχνολογίας Οπτικών Δικτύων, ΑΤΜ, MPLS, και Gigabit Ethernet.
Για την αρτιότερη κατανόηση των λειτουργιών των δικτύων ευρείας ζώνης:
1. Δίκτυα Επικοινωνιών (ECE_Y424)
2. Συστήματα Επικοινωνιών (ECE_Y524)
Τελειόφοιτοι φοιτητές τμημάτων Ηλεκτρολόγων Μηχανικών, με κατεύθυνση στις ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ.
Ι. Venieris, Δίκτυα ευρείας ζώνης : τεχνολογίες και εφαρμογές με έμφαση στο διαδίκτυο, ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΥΔΟΞΟΥ: 122075104, Εκδόσεις Τζιόλα, 3η έκδοση βελτιωμένη 2023.
1) Rajiv Ramaswami, Kumar Sivarajan, Galen Sasaki, “Optical Networks: A Practical Perspective”, 3rd Edition, Morgan Kaufmann.
2) William Stallings, “5G Wireless - A Comprehensive Introduction”, Addison Wesley - Pearson Education, Inc. 2021.
Ανοικτό Ακαδ. Μάθημα
Αρ. Επισκέψεων : 3908
Αρ. Προβολών : 43267
