Αρχιτεκτονικές οπτικών δικτυών για τη μετάβαση στο 6G

Abstract

Τα ευρυζωνικά δίκτυα οπτικής πρόσβασης (broadband optical access networks) δεν έχουν σταματήσει να εξελίσσονται καθώς συνεχώς αυξάνεται η ζήτηση εύρους ζώνης, οι πελάτες και οι απαιτήσεις για μεγαλύτερες ταχύτητες και ποιότητα. Συνήθως αναφέρονται ως Fiber-To-The-(FTT), και ακολουθεί το λεκτικό του τελικού σημείου σύνδεσης. Η τοπολογία σύνδεσης μπορεί να είναι ένα φυσικό σημείο προς ένα άλλο (P2P) ή προς πολλαπλό (σύνδεση P2MP). Στην ουσία πρόκειται για άμεση σύνδεση τελικού χρήστη με οπτική ίνα. Τα παθητικά οπτική δίκτυα (passive optical networks) χρησιμοποιούν σύνδεση P2MP και ένα μη τροφοδοτούμενο οπτικό δίκτυο διανομής (unpowered optical distribution network - ODN), εξοικονομώντας κόστος, λόγω του μικρού αριθμού πομποδεκτών και της υψηλής ενεργειακής απόδοσης. Τα παραπάνω πλεονεκτήματα βρίσκουν εφαρμογή ακόμα και στην επικείμενη μετάβαση σε τηλεφωνικά δίκτυα 6G όπου οι υψηλότερες συχνότητες φορέα θα απαιτούν κυψέλες μικρότερης εμβέλειας, μικρότερου μεγέθους και υψηλής πυκνότητας. Το 2020 υπολογίστηκε ότι η μετάβαση σε δίκτυα 6G θα υπερδιπλασιάσει τις παγκόσμιες επενδύσεις σε παθητικά δίκτυα μέχρι το 2030 (μία αύξηση της τάξης του 8,7% ετησίως). Στόχος όμως των δικτύων 6G είναι η υποστήριξη ενός μεγάλου εύρους απαιτητικών εφαρμογών όπως: επαυξημένη πραγματικότητα (augmented reality – AR), απτό ίντερνετ (tactile internet), ολογραφικές επικοινωνίες, διασύνδεση ανθρώπου με ρομπότ, ψηφιακή ανίχνευση κα, οπότε η ζήτηση για χωρητικότητες ευρυζωνικότητας θα είναι άνευ προηγουμένου (περισσότερο από 1Tbps). Θα υπάρχουν οπωσδήποτε απαιτήσεις για μείωση των χρονοκαθυστερήσεων, αύξηση της αξιοπιστίας και της συνδεσιμότητας. Η παρούσα εργασία αποτελεί συστηματική βιβλιογραφική επισκόπηση των ερευνών που συνδυάζουν τα παθητικά δίκτυα με την επικείμενη τεχνολογία 6G με στόχο να αναδείξει τις σύγχρονες τάσεις και τεχνολογίες και να μπορέσει ο αναγνώστης να αποκτήσει ολοκληρωμένη εικόνα για το μέλλον.