Αντιμετώπιση παρεμβολών και έλεγχος πρόσβασης σε σύγχρονα ασύρματα τηλεπικοινωνιακά συστήματα

Abstract

Στη διατριβή αυτή εξετάζεται το πρόβλημα της αντιμετώπισης παρεμβολών στα σύγχρονα ασύρματα τηλεπικοινωνιακά δίκτυα. Συγκεκριμένα, η μελέτη αναφέρεται σε συστήματα στα οποία η μετάδοση της πληροφορίας πραγματοποιείται με χρήση της ορθογωνικής πολυπλεξίας στα πεδία της συχνότητας, του χώρου, της κωδικοποίησης και υβριδικές προσμίξεις αυτών. Η προσέγγιση που ακολουθείται δραστηριοποιείται σε δύο κύριους άξονες. Το αντικείμενο του πρώτου άξονα είναι η ανάλυση, αξιολόγηση και βελτιστοποίηση της τεχνικής διαδοχικής ακύρωσης παρεμβολών. Το αντικείμενο του δεύτερου άξονα είναι ο έλεγχος πρόσβασης και η διαχείριση ραδιοπόρων στα ανωτέρω συστήματα. Η εν λόγω δραστηριοποίηση αναλύεται από την πλευρά του δέκτη, αποσκοπώντας σε μία συνολική δεκτοκεντρική αντιμετώπιση των παρεμβολών. Αρχικά περιγράφονται τα βασικά χαρακτηριστικά των σύγχρονων δικτυακών υποδομών και το φαινόμενο της παρεμβολής κατά τη διάδοση του σήματος στο κανάλι επικοινωνίας. Επίσης, πραγματοποιείται μία πλήρης καταγραφή και αξιολόγηση των σημαντικότερων δεκτοκεντρικών τεχνικών διαδοχικής ακύρωσης παρεμβολών, σε σχέση με την αποδοτι¬κότητα και την πολυπλοκότητα που επιφέρουν στο δέκτη. Κατόπιν προτείνεται μία νέα τεχνική, η οποία χρησιμοποιεί υβριδικά δύο διαφορετικούς τρόπους ανίχνευσης του σήμα¬τος, σύμφωνα με τον κατάλληλο μηχανισμό μεταγωγής. Στόχος της τεχνικής αυτής είναι η βελτιστοποίηση της αντιστάθμισης απόδοσης-πολυπλοκότητας στο δέκτη. Στην συνέχεια αναλύεται θεωρητικά η επίδοση της τεχνικής διαδοχικής ακύρωσης πα¬ρεμβολών, όπου εξάγονται χρήσιμες στατιστικές μετρικές σε μαθηματικές εκφράσεις κλει¬στού τύπου. Με τον τρόπο αυτό γενικεύονται ορισμένα αποτελέσματα που έχουν ήδη δημοσιευθεί στο παρελθόν, ενώ αναλύεται θεωρητικά η πιθανότητα διάδοσης σφάλματος της τεχνικής αυτής για πρώτη φορά στη βιβλιογραφία. Τέλος, προτείνεται ένας νέος αλγόριθμος ελέγχου πρόσβασης, όπου η διαχείριση ραδιο- πόρων στους επιμέρους χρήστες του συστήματος και η μείωση των παρεμβολών πραγμα-τοποιούνται από την πλευρά του δέκτη. Τα οφέλη που προκύπτουν είναι η βελτίωση της ανθεκτικότητας του σήματος σε σφάλματα κατά τη μετάδοση και η ελαχιστοποίηση της σηματοδοσίας μεταξύ του πομπού και του δέκτη.