Αξιολόγηση της επίδοσης υποθαλάσσιων ασύρματων οπτικών δικτύων

Abstract

Underwater optical wireless communications is an alternative technology to transfer broadband traffic in the underwater environment with several advantages over other alternative technologies. Such communications systems can be deployed either exclusively in the underwater environment or as part of a hybrid system with another technology for transferring information from the underwater to the terrestrial environment. In any case, the derivation of reliable metrics describing their performance has been the focus of many research efforts in recent years. The present thesis contributes in this direction by examining simple and hybrid systems, investigating more realistic models for the attenuation coefficient of the underwater channel, exploring the relationship between depth and coverage, and evaluating links where the receiver in the underwater environment is not fixed at a given position. The theoretical research results can form the basis for developing effective subsea optical wireless links.

Οι ασύρματες οπτικές υποθαλάσσιες επικοινωνίες (underwater optical wireless communications) αποτελούν μια εναλλακτική τεχνολογία για τη μεταφορά ευρυζωνικής κίνησης στο υποθαλάσσιο περιβάλλον και έχουν αρκετά συγκριτικά πλεονεκτήματα έναντι των άλλων εναλλακτικών τεχνολογιών. Τέτοια συστήματα επικοινωνιών μπορούν να αναπτυχθούν είτε αποκλειστικά στο υποθαλάσσιο περιβάλλον είτε να αποτελούν μέρος ενός μικτού συστήματος επικοινωνιών με κάποια άλλη τεχνολογία για τη μεταφορά πληροφορίας από το υποθαλάσσιο στο επίγειο περιβάλλον. Σε κάθε περίπτωση, η εξαγωγή αξιόπιστων δεικτών που θα περιγράφουν τις επιδόσεις τους, είναι στο επίκεντρο πολλών ερευνητικών προσπαθειών τα τελευταία χρόνια. Η παρούσα διατριβή συμβάλει προς αυτή την κατεύθυνση με τη μελέτη απλών και μικτών συστημάτων, την διερεύνηση πιο ρεαλιστικών μοντέλων για τον συντελεστή εξασθένισης του υποθαλάσσιου καναλιού, τη διερεύνηση της σχέσης βάθους και κάλυψης καθώς και τη μελέτη ζεύξεων όπου ο δέκτης στο υποθαλάσσιο περιβάλλον δεν είναι στατικός. Τα αποτελέσματα της θεωρητικής έρευνας αποτελούν τη βάση για τη ανάπτυξη και αποδοτική λειτουργία ασύρματων οπτικών υποθαλάσσιων συστημάτων.