Μελέτη για την ανάπτυξη δικτύων 5G και η σημασία της χρήσης τους στην κοινωνία

Abstract

Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή ασχολείται με την ανάπτυξη των δικτύων κινητής τηλεφωνίας από την πρώτη μέχρι την πέμπτη γενιά και ειδικότερα με περιπτώσεις χρήσης των δικτύων 5G. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην ανάπτυξη του δικτύου από την πρώτη μέχρι την πέμπτη γενιά. Τα δίκτυα 1G αποτελούν την εισαγωγή στα κυψελοειδή συστήματα, με δυνατότητα να μεταδίδουν μόνο φωνητικά σήματα με αναλογικό τρόπο. Η ανάγκη για καλύτερη ποιότητα, χωρητικότητα και κάλυψη συστήματος οδηγεί στα δίκτυα 2G που μπορούν πλέον εκτός από φωνή να μεταδίδουν και δεδομένα με ασφαλείς συνθήκες και υψηλότερους ρυθμούς. Οι αυξημένες απαιτήσεις των χρηστών οδηγούν στην ανάγκη για πιο υψηλές ταχύτητες και στην δημιουργία των δικτύων 3G τα οποία είναι ικανά να μεταδώσουν φωνή, δεδομένα και αρχεία πολυμέσων. Η εξέλιξη αύτη αποτελεί κομβικό σημείο για την ανάπτυξη των δικτύων καθώς η καθημερινότητα πλέον βασίζεται στην περιήγηση στο δίκτυο και τη χρήση διάφορων εφαρμογών. Η ταχύτητα μετάδοσης εξακολουθεί να αυξάνεται και αυτό οδηγεί στην τέταρτη γενιά δικτύων που σαν βασικό στόχο έχει την βελτίωση της ποιότητας παροχής υπηρεσιών και την δημιουργία εφοδίων για τις εφαρμογές που θα ακολουθήσουν. Κλείνοντας το κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην εξέλιξη του δικτύου στην πέμπτη γενιά που παρέχει μεγαλύτερη χωρητικότητα, μεγαλύτερο ρυθμό μετάδοσης, μικρότερη καθυστέρηση, μαζική συνδεσιμότητα συσκευών και μειωμένο κόστος. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφονται τα βασικά χαρακτηριστικά του δικτύου 5G και η αρχιτεκτονική που χρησιμοποιήθηκε για την δημιουργία του. Το κεφάλαιο κλείνει με τις τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται στο δίκτυο 5G όπως η διπλή συνδεσιμότητα LNE-NR, NFV,SDN, Multi-access edge computing και τα ασύρματα συστήματα πολλαπλών εισόδων- εξόδων. Στο τρίτο κεφάλαιο αναλύονται διάφορες περιπτώσεις χρήσης του 5G. Η πρώτη περίπτωση χρήσης αφορά τις έξυπνες πόλεις. Μέσω της τεχνολογίας των δικτύων πέμπτης γενιάς θα υπάρχουν σημαντικές μεταβολές στην ενέργεια, την υγειονομική περίθαλψη και την βιομηχανία. Στην συνέχεια γίνεται αναφορά στην ανάπτυξη των μεταφορών. Επιπρόσθετα το 5G δίκτυο φέρνει ριζοσπαστικές αλλαγές και στην ασφάλεια του κοινωνικού συνόλου μέσω των ρομποτ περιπολίας. Έπειτα περιγράφεται πώς το 5G θα επηρεάσει τον τομέα της εκπαίδευσης και τέλος οι αλλαγές που προβλέπεται να υπάρξουν στο χώρο των διαδικτυακών παιχνιδιών. Τέλος, γίνεται αναφορά στην σημαντικότητα της χρήσης του 5G στην Ελλάδα καθώς και τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την έρευνα.