Ευρυζωνικές Τεχνολογίες — Ιούνιος 2022¶

Μεταγραφή από τη φωτογραφία IMG_20220623_182721.jpg.

IMG_20220623_182721.jpg¶

ΕΥΡΥΖΩΝΙΚΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ

Πέμπτη 23 Ιουνίου 2022

Διάρκεια: 2.5 ώρες

ΔΙΔΑΣΚΩΝ: [όνομα παραλείπεται] (Π.Δ. 407/80)

Ζήτημα 1° (30%)

Τι εννοούμε με τον όρο «τοπικό βρόχο» (ή «local loop»); [10%]
Αναφέρετε και περιγράψτε τους τρεις διαφορετικούς τρόπους Αποδέσμευσης του Τοπικού Βρόχου (Local Loop Unbundling). [20%]

Ζήτημα 2° (35%)

Περιγράψτε την αρχή λειτουργίας της τεχνολογίας Wavelength Division Multiplexing (WDM). [15%]
Αναφέρετε και περιγράψτε τα βασικά στοιχεία / εξοπλισμό που απαιτούνται στην τεχνολογία WDM. [20%]

Ζήτημα 3° (35%)

Αναφέρετε τις βασικές τεχνολογίες/δυνατότητες συνδέσμων του WiMAX. [15%]
Περιγράψτε την προσαρμογή συνδέσμων (link adaptation). [10%]
Περιγράψτε τις τεχνικές διόρθωσης σφαλμάτων. [10%]

Σημείωση: στο χαρτί υπάρχουν μπλε σημάδια (διαγραφές και κύκλοι) σε ορισμένα ερωτήματα, τα οποία δεν μεταγράφονται.

Επιπλέον πηγές χωρίς μεταγραφή εδώ (λύσεις → 2022-06.solutions.md, ή διπλότυπες φωτογραφίες της ίδιας σελίδας): Ioun2022.jpg

Λύσεις (⚪ AI, μη επαληθευμένο)

Κατάσταση: ⚪ AI, μη επαληθευμένο Πηγή: λύσεις AI (deepseek-flash), ανεξάρτητη επανάληψη και αντιπαραβολή· καμία δεν έχει ελεγχθεί από άνθρωπο

Προσοχή

Λύση από AI — ελέγξτε την· δεν έχει επαληθευτεί από άνθρωπο. Η ένδειξη «δύο λύσεις συμφωνούν» δεν σημαίνει ότι η απάντηση είναι σωστή.

AI λύσεις — 2022-06¶

Οι λύσεις γράφτηκαν από μοντέλα AI και δεν έχουν ελεγχθεί από άνθρωπο. Η αρίθμηση ακολουθεί το αρχείο θεμάτων.

Θέμα 1°¶

Αξιοπιστία: μία λύση AI, δεν έχει αντιπαραβληθεί με δεύτερη · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Τοπικός βρόχος (local loop) είναι το φυσικό τμήμα του δικτύου πρόσβασης που συνδέει την εγκατάσταση του συνδρομητή (π.χ. οικία/επιχείρηση) με τον τοπικό κόμβο/τηλεφωνικό κέντρο ή, γενικότερα, με το σημείο πρόσβασης του παρόχου. Στο παραδοσιακό δίκτυο αποτελείται συνήθως από το χάλκινο συνεστραμμένο ζεύγος από το τερματικό του συνδρομητή έως το κατανεμητή/κέντρο του κυρίαρχου παρόχου. Χρησιμοποιείται για φωνή και, με κατάλληλο εξοπλισμό xDSL, για ευρυζωνικές υπηρεσίες.
Οι τρεις βασικοί τρόποι αποδέσμευσης του τοπικού βρόχου είναι:
Πλήρης αποδέσμευση (full unbundling): Ο εναλλακτικός πάροχος μισθώνει/χρησιμοποιεί αποκλειστικά ολόκληρο το φυσικό ζεύγος από τον κυρίαρχο πάροχο. Ο εναλλακτικός εγκαθιστά τον δικό του εξοπλισμό πρόσβασης (π.χ. DSLAM) και παρέχει ο ίδιος τόσο τηλεφωνία όσο και ευρυζωνικές υπηρεσίες. Απαιτείται συνεγκατάσταση στον χώρο του κυρίαρχου παρόχου.
Κοινόχρηστη/μεριζόμενη πρόσβαση (shared access ή line sharing): Το ίδιο φυσικό ζεύγος χρησιμοποιείται ταυτόχρονα από δύο παρόχους σε διαφορετικές ζώνες συχνοτήτων. Συνήθως ο κυρίαρχος πάροχος συνεχίζει να παρέχει την τηλεφωνία στις χαμηλές συχνότητες, ενώ ο εναλλακτικός παρέχει ευρυζωνική υπηρεσία xDSL στις υψηλότερες συχνότητες. Απαιτούνται φίλτρα/splitters.
Πρόσβαση υποβρόχου (sub-loop unbundling): Η αποδέσμευση γίνεται σε σημείο πιο κοντά στον συνδρομητή, π.χ. σε καμπίνα ή κατανεμητή του υποβρόχου, αντί στο κεντρικό τηλεφωνικό κέντρο. Χρησιμοποιείται κυρίως για VDSL και άλλες τεχνολογίες που απαιτούν μικρότερο μήκος χαλκού.

Σημείωση: Σε αρκετά συγγράμματα ως τρίτη κατηγορία αναφέρεται και το bitstream access, δηλαδή χονδρική παροχή ροής bits από τον κυρίαρχο πάροχο προς τον εναλλακτικό. Αυτό όμως δεν αποτελεί φυσική αποδέσμευση του βρόχου, αλλά εμπορική/υπηρεσιακή πρόσβαση σε επίπεδο δικτύου.

Θέμα 2°¶

Αξιοπιστία: μία λύση AI, δεν έχει αντιπαραβληθεί με δεύτερη · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Αρχή λειτουργίας WDM (Wavelength Division Multiplexing): Στο WDM πολλαπλά οπτικά σήματα μεταδίδονται ταυτόχρονα στην ίδια οπτική ίνα, το καθένα σε διαφορετικό μήκος κύματος (κανάλι). Στον πομπό, ένας οπτικός πολυπλέκτης (MUX) συνδυάζει τις ανεξάρτητες οπτικές φέρουσες διαφορετικών μηκών κύματος σε μία κοινή ίνα. Κατά την διάδοση, τα σήματα παραμένουν σε διαφορετικά μήκη κύματος και δεν αλληλεπιδρούν σημαντικά, εφόσον τηρούνται οι αποστάσεις καναλιών. Στον δέκτη, ένας αποπολυπλέκτης (DEMUX) διαχωρίζει τα μήκη κύματος και τα οδηγεί στους αντίστοιχους δέκτες. Έτσι αυξάνεται η χωρητικότητα της ίνας κατά πολλαπλάσιο χωρίς να απαιτείται πρόσθετη ίνα. Διακρίνεται σε CWDM (αραιότερα κανάλια, μικρότερες αποστάσεις/κόστος) και DWDM (πυκνά κανάλια, μεγάλες χωρητικότητες και αποστάσεις).
Βασικά στοιχεία/εξοπλισμός WDM:
Οπτικοί πομποί: laser με σταθερό και ακριβές μήκος κύματος (π.χ. DFB lasers) ή συντονιζόμενοι lasers, με διαμόρφωση του οπτικού σήματος.
Οπτικοί πολυπλέκτες/αποπολυπλέκτες (MUX/DEMUX): συνδυάζουν/διαχωρίζουν τα μήκη κύματος. Υλοποιούνται με AWG, thin-film filters, fiber Bragg gratings κ.λπ.
Οπτική ίνα: συνήθως μονότροπη (SMF) με χαμηλές απώλειες και κατάλληλα χαρακτηριστικά διασποράς.
Οπτικοί ενισχυτές: π.χ. EDFA ή Raman amplifiers, για αντιστάθμιση απωλειών σε μεγάλες αποστάσεις, με gain equalization ώστε να μην υπάρχουν μεγάλες διαφορές στάθμης μεταξύ καναλιών.
Οπτικοί δέκτες: φωτοδίοδοι PIN ή APD, με οπτικά φίλτρα και αποπολυπλεξία.
Οπτικά add-drop multiplexers (OADM) και optical cross-connects (OXC): για προσθήκη/αφαίρεση ή δρομολόγηση συγκεκριμένων μηκών κύματος σε κόμβους.
Transponders/regenerators και μετατροπείς μήκους κύματος: για προσαρμογή σημάτων πελάτη στα WDM κανάλια και αναγέννηση/μετατροπή όπου χρειάζεται.
Στοιχεία διαχείρισης και παρακολούθησης: optical supervisory channel (OSC), μετρητές ισχύος, OTDR, attenuators, isolators, couplers, dispersion compensation modules, συστήματα ελέγχου και τηλεμετρίας.

Θέμα 3°¶

Αξιοπιστία: μία λύση AI, δεν έχει αντιπαραβληθεί με δεύτερη · εμπιστοσύνη λύτη: υψηλή

Βασικές τεχνολογίες/δυνατότητες συνδέσμων WiMAX:
OFDM/OFDMA: ορθογώνια πολυπλεξία υποφορέων για αποδοτική χρήση φάσματος και ανθεκτικότητα σε πολυδιαδρομική διάδοση. Στο κινητό WiMAX χρησιμοποιείται OFDMA με υποκανάλια ανά χρήστη.
Διαμόρφωση και κωδικοποίηση προσαρμοζόμενη στις συνθήκες καναλιού (AMC): QPSK, 16-QAM, 64-QAM με διαφορετικούς ρυθμούς κώδικα.
multi-antenna και τεχνικές κεραιών: χωρική πολυπλεξία, diversity, beamforming, space-time coding, για αύξηση ρυθμού ή αξιοπιστίας.
HARQ/ARQ και FEC: μηχανισμοί ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων.
TDD/FDD: υποστήριξη αμφίδρομης μετάδοσης με διαχωρισμό χρόνου ή συχνότητας.
QoS και scheduling: κλάσεις υπηρεσιών, προγραμματισμός πόρων, διαχείριση ραδιοπόρων.
Έλεγχος ισχύος, handover, mobility, ασφάλεια και δυνατότητες διαχείρισης δικτύου.
Προσαρμογή συνδέσμων (link adaptation): Είναι η δυναμική επιλογή των παραμέτρων μετάδοσης ανάλογα με την ποιότητα του ασύρματου καναλιού, όπως μετράται από το SNR, το CQI, τον ρυθμό σφαλμάτων κ.λπ. Όταν το κανάλι είναι καλό, χρησιμοποιούνται υψηλότερες διαμορφώσεις (π.χ. 64-QAM) και υψηλότεροι ρυθμοί κώδικα για μεγαλύτερη απόδοση. Όταν το κανάλι επιδεινώνεται, γίνεται μετάβαση σε πιο ανθεκτικές διαμορφώσεις (π.χ. QPSK) και ισχυρότερη κωδικοποίηση/επανάληψη, θυσιάζοντας ρυθμό για αξιοπιστία. Η προσαρμογή μπορεί να περιλαμβάνει και έλεγχο ισχύος, επιλογή multi-antenna τρόπου ή αριθμού χωρικών ροών.
Τεχνικές διόρθωσης σφαλμάτων:
FEC (Forward Error Correction): προσθήκη πλεονασμού στον πομπό ώστε ο δέκτης να διορθώνει σφάλματα χωρίς επαναμετάδοση. Στο WiMAX χρησιμοποιούνται κώδικες όπως convolutional codes, Reed-Solomon, convolutional turbo codes και, σε νεότερες εκδόσεις, LDPC.
Interleaving: αναδιάταξη των bits/συμβόλων ώστε μια ριπή σφαλμάτων να διασκορπίζεται και να αντιμετωπίζεται αποτελεσματικότερα από τον FEC.
ARQ (Automatic Repeat reQuest): ο δέκτης ανιχνεύει λανθασμένα πακέτα (π.χ. με CRC) και ζητά επαναμετάδοση.
HARQ (Hybrid ARQ): συνδυασμός FEC και ARQ· γίνεται διόρθωση όπου είναι δυνατόν και επαναμετάδοση όπου χρειάζεται, συχνά με soft combining των ληφθέντων εκδόσεων.
CRC και έλεγχοι ακεραιότητας: ανίχνευση σφαλμάτων σε επίπεδο πλαισίου/πακέτου.

✔ Επιβεβαίωσε · ✖ Βρήκα λάθος

✖ Βρήκα λάθος στη μεταγραφή