| Περίληψη: | Είναι αλήθεια πως το δίκτυο 5G, αποτελεί μια από τις πιο σημαντικές
τεχνολογίες της δεκαετίας που διανύουμε. Οι υπερύψηλές ταχύτητες, η χαμηλή
καθυστέρηση αλλά και η πιο αποδοτική λειτουργία του δικτύου είναι κάποιες από τις
εκατοντάδες βελτιώσεις που φέρνουν τα δίκτυα 5ης γενιάς σε αντίθεση με το 4G. Από
την αρχή της δημιουργίας των δικτύων 5ης γενιάς υπήρχαν συζητήσεις για την
δημιουργία διασυνδεδεμένων αυτοκινητοδρόμων. Η ανάγκη ύπαρξης των
διασυνδεδεμένων αυτοκινητοδρόμων είναι επιτακτική στις ημέρες μας αφού η
αυτόνομη οδήγηση των οχημάτων μοιάζει να είναι πιο κοντά από ποτέ. Κάτι τέτοιο δεν
θα μπορούσε να υποστηριχθεί από ένα δίκτυο 4G αφού η καθυστέρηση (latency)
κατέχει καίριο ρόλο στην ομαλή λειτουργία του αυτοκινητοδρόμου. Σκοπός της
παρούσας διπλωματική εργασίας είναι να εστιάσουμε στην ανάλυση, τεχνικά και
οικονομικά , ενός δικτύου 5ης γενιάς για τους Ελληνικούς αυτοκινητοδρόμους με
τελικό στόχο τον υπολογισμό της βιωσιμότητας του μοντέλου υλοποίησης.
Έπειτα από την εισαγωγή, στο κεφάλαιο 2 συζητάμε κάποια χαρακτηριστικά
που καθιστούν το δίκτυο 5G ικανό να υποστηρίξει την δημιουργία 5G Corridors. Το
MEC, οι υψηλότερες συχνότητες εκπομπής, το beamforming αλλά και το Carrier
Aggregation υπό την σύσταση μορφής SA/NSA είναι κάποια από τα νέα
χαρακτηριστικά που φέρνουν τα δίκτυα 5ης γενιάς στους αυτοκινητοδρόμους μας.
Αξίζει να μελετήσουμε κάποια αξιοσημείωτα έργα υλοποίησης διασυνδεδεμένων
αυτοκινητοδρόμων στον ευρύτερο χώρο της Ε.Ε. Τούτο γίνεται στο επόμενο κεφάλαιο
με σκοπό να ανακαλύψουμε τα σημεία που θα πρέπει να προσέξουμε κατά την μελέτη
ανάπτυξης και πύκνωσης του δικτύου στην χώρα μας. Είναι αναγκαία η αναδρομή σε
ολοκληρωμένα έργα διασυνδεδεμένων αυτοκινητοδρόμων για να δούμε και τον τρόπο
κάλυψης ανά συχνότητα. Κάποιες χώρες έχουν επιλέξει να καλύψουν τους
αυτοκινητοδρόμους τους μόνο με χαμηλές συχνότητες και αναβάθμιση υπάρχοντών
κεραιών για λόγους χαμηλού κόστους ενώ άλλες όπως η Γερμανία κάνουν χρήση και
των υψηλών συχνοτήτων για αύξηση της χωρητικότητας. Στο κεφάλαιο τέσσερα θα
δούμε κάποιες βασικές χρησιμότητες των διασυνδεδεμένων αυτοκινητοδρόμων.
Μεταξύ αυτών βρίσκεται η αυτόνομη και η απομακρυσμένη οδήγηση. Έπειτα κάνουμε
μια μελέτη των μοντέλων διάδοσης. Δίνουμε έμφαση στα μοντέλα Uma -LOS/NLOS
που παρέχει η 3GPP, και προχωράμε σε μαθηματική μοντελοποίηση των τύπων με
τελικό στόχο την επεξήγηση όλων των παραμέτρων που κατέχουν ρόλο στον
υπολογισμό της μέγιστης ακτίνας εκπομπής μιας κεραίας 5G. Τα όσα είδαμε στο
πέμπτο κεφάλαιο είναι αυτά που θα μας βοηθήσουν στο επόμενο, δηλαδή στην
τεχνοοικονομική ανάλυση και βιωσιμότητα των διασυνδεδεμένων αυτοκινητοδρόμων.
Σε πρώτο στάδιο θα δούμε την χρονική δημιουργία του δικτύου ενώ θα κάνουμε μελέτη
των σεναρίων υψηλής χωρητικότητας και υψηλής κάλυψης συζητώντας τα θετικά και
τα αρνητικά του κάθε μοντέλου. Μετά από όλα αυτά μας δίνεται η ικανότητα
υπολογισμού της οικονομικής βιωσιμότητας του μοντέλου, αφού ήδη γνωρίζουμε την
μέγιστη ακτίνα εκπομπής ανά συχνότητα και τον τρόπο κάλυψης. Έπειτα από μια
ενδελεχή οικονομική μελέτη των δεδομένων των υπάρχοντών έργων μεταφράζουμε τα
δεδομένα και για την χώρα μας και τα εισάγουμε σε ένα πρόγραμμα υπολογισμού του
τελικού κόστους ανά χιλιόμετρο. Τέλος θα κάνουμε κάποιες πραγματικές μελέτες –
tests, για να δούμε στην πραγματικότητα την συμπεριφορά του δικτύου σε υψηλές
συχνότητες
Συμπερασματικά, αυτό που βλέπουμε μετά από αυτήν την μελέτη είναι η
ανάγκη πύκνωσης του δικτύου. Έπειτα από την ανάγκη ύπαρξης ενός υβριδικού
μοντέλου κάλυψης (αναβάθμιση υπάρχοντών κεραιών και εγκατάσταση νέων),
βλέπουμε πως ο υπολογισμός του κόστους αποτελεί ένας παράγοντας με πολλαπλές
παραμέτρους που λόγω της ιδιότητας του αυτής μπορούμε μόνον να τον πλησιάσουμε
σε κάποιο ποσοστό. Κάποιες χώρες πληρώνουν το τίμημα της πρώιμης δημιουργίας
του δικτύου ενώ άλλες που είναι πιο αργές στην υιοθεσία της νέας τεχνολογίας
μαθαίνουν από τις υπόλοιπες και εξοικονομούν χρήματα. Η μοντελοποίηση της
κάλυψης μας επιβεβαίωσε πως με την αύξηση της συχνότητας μειώνεται και η
εισχώρηση σήματος στους αυτοκινητοδρόμους. Το φαινόμενο ντόπλερ αλλά και η
κατασκευή των βαγονιών των τρένων είναι ένας άλλος παράγοντας που πρέπει να
ληφθεί υπόψιν. Τέλος μέσα από τις πραγματικές μελέτες επιβεβαιώνουμε πως η χρήση
των υψηλών συχνοτήτων είναι ικανή να υποστηριχθεί σαν συχνότητα εκπομπής στους
διασυνδεδεμένους αυτοκινητοδρόμους όμως θα χρειαστεί επιπλέον πύκνωση του
δικτύου.
|
|---|
