Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της έννοιας «ποιότητα ηλεκτρικής ισχύος» σε ότι έχει να κάνει με τον ορισμό της έννοιας, παραδείγματα προβλημάτων ποιότητας ισχύος στο δίκτυο και σε ηλεκτρικά συστήματα καθώς και ανάλυση των αιτιών και των επιπτώσεων των προβλημάτων αυτών. Επίσης γίνεται μελέτη των απαιτήσεων γείωσης, ώστε να εξασφαλίζεται η αξιοπιστία του συστήματος και κατ΄επέκταση η ποιότητα ισχύος σε ηλεκτρικά συστήματα. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται αναφορά στην έννοια της αξιοπιστίας των συστημάτων ηλεκτρικής ενέργειας, των κριτηρίων που την εξασφαλίζουν, καθώς και τη σημασία που αυτή έχει για το σχεδιασμό των σύγχρονων συστημάτων. Στο δεύτερο κεφάλαιο ορίζεται η έννοια της ποιότητας ηλεκτρικής ισχύος, ενώ αναφέρονται και χαρακτηριστικά παραδείγματα μέσα από τα οποία εμφανίζεται. Επιπλέον παρουσιάζονται τα αίτια πρόκλησης του κάθε προβλήματος και των επιπτώσεων που φέρουν αυτά στα φορτία του συστήματος. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται ανάλυση των αιτιών προβλημάτων αξιοπιστίας των συστημάτων, τα οποία επηρεάζουν την ποιότητα ισχύος και οδηγούν σε διακοπές τροφοδοσίας. Τα προβλήματα αυτά οφείλονται σε σφάλματα του εξοπλισμού των συστημάτων διανομής αλλά και σε εξωτερικούς παράγοντες όπως είναι η ίδια η φύση, οι καιρικές συνθήκες και η ανθρώπινη αμέλεια. Στο τέταρτο κεφάλαιο εξετάζεται η έννοια της ποιότητας ισχύος στο σύστημα διανομής του εξηλεκτρισμένου πλοίου καθώς και σε αιολικά πάρκα κατά την ενσωμάτωση ανεμογεννητριών στο δίκτυο. Παρουσιάζονται προβλήματα ποιότητας ισχύος, καθώς και οι αιτίες πρόκλησής τους με τις αντίστοιχες επιπτώσεις. Στο πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζονται γενικές έννοιες για τις γειώσεις, τρόποι γείωσης σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις χαμηλής και μέσης τάσης, κατηγορίες ηλεκτροδίων γείωσης και τέλος μελέτη της αντίστασης γείωσης και των παραγόντων εξάρτησής της. Στο έκτο κεφάλαιο παρουσιάζονται κάποιες γενικές απαιτήσεις γειώσεων του εξοπλισμού ηλεκτρικών εγκαταστάσεων σχετικά με την επιλογή των αγωγών και τις καλύτερες δυνατές συνδεσμολογίες. Επίσης αναφέρονται προβλήματα λόγω μη αξιόπιστης γείωσης και τέλος γίνεται μελέτη του συστήματος γείωσης ενός αιολικού πάρκου για διάφορους τρόπους σχεδιασμού αυτού του συστήματος. Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται απαιτήσεις γείωσης και διασυνδέσεων στον εξοπλισμό του συστήματος διανομής ενός εξηλεκτρισμένου πλοίου. Στο όγδοο κεφάλαιο παραθέτονται τα συμπεράσματα της παραπάνω μελέτης σε σχέση με την απαιτούμενη ποιότητα ισχύος και την αποτελεσματική γείωση των συστημάτων. / The purpose of the paper is to study the concept of “power quality” as regards its definition, examples of power quality problems in grid and electrical systems as well as the analysis at the causes and impacts of these problems. Besides, we are going to study grounding requirements to ensure the system’s reliability and, thus, the power quality in electrical systems. The first chapter refers to the concept of reliability of power systems, the criteria to ensure it and its importance in designing modern power systems. The second chapter defines the concept of power quality and mentions examples through which it appears. Besides, there is a presentation of the causes of each problem and its impacts on the loads of electrical systems. The third chapter analyzes the system’s reliability problems which affect the power quality and lead to power outage. These problems are due to the faults in the equipment of distribution systems and other factors such as the nature itself, the weather and human negligence. The fourth chapter examines the concept of power quality in the distribution system of an all-electric ship and in wind farms in integrating wind turbines into the grid. There is also a presentation of power quality problems, their causes and effects. The fifth chapter presents general concepts of grounding, ground methods in low and middle voltage electrical installations, categories of ground electrodes and, finally, the study of grounding resistance and the factors on which it depends. The sixth chapter presents some general requirements for the grounding of the equipment of electrical installations regarding the selection of conductors and the best possible connections. It also mentions problems due to unreliable grounding and, finally, it studies the grounding system of a wind farm for different ways of the design of this system. The seventh chapter presents grounding and connection requirements in the equipment of the distribution system of an all-electric ship. The eighth chapter presents the conclusions of the study above in correlation with the required power quality and the effective grounding of the systems.

Το VoIP (Voice Over IP) αναφέρεται στη μετάδοση και τη σηματοδοσία επικοινωνιών φωνής π.χ τηλεφωνικές κλήσεις πάνω από IP δίκτυα όπως είναι το διαδίκτυο. Σκοπός της παρούσας διπλωματικής ήταν η μελέτη της παρεχόμενης ποιότητας ομιλίας VoIP τηλεφωνικών συσκευών (Sitel,Polycom) κάτω από σενάρια διαφορετικών συνθηκών κίνησης στο δίκτυο. Αρχικά παρουσιάζονται οι εφαρμογές του voip και στη συνέχεια αναλύονται η λειτουργία, η αρχιτεκτονική και τα πρωτόκολλα της τεχνολογίας αυτής. Ακολούθως περιγράφεται η πειραματική διάταξη που απαιτήθηκε για να συγκεντρωθούν οι μετρήσεις από τις συσκευές και στη συνέχεια οι γραφικές αναπαραστάσεις των μετρήσεων αυτών που αφορούν της παρεχόμενη ποιότητα ομιλίας. Γίνεται ανάλυση των γραφικών και σύγκριση με ανάλογες της βιβλιογραφίας. / The VoIP technology refers to the transmission of voice samples over the Internet Protocol. The aim of the thesis is to investigate the QoS of a VoIP call under various networks circumstances when various impairments occur. The devices that we put under test belong to Sitel and Polycom company.

Η ευρεία χρήση των λογιστικών πληροφοριών από επενδυτές και οικονομικούς αναλυτές με σκοπό την αξιολόγηση των μετοχών, δημιουργεί ένα κίνητρο για τους μάνατζερ να χειραγωγούν τα κέρδη και να μπορούν έτσι να επηρεάσουν τις βραχυπρόθεσμες επιδόσεις των τιμών των μετοχών αυτών. Παρακινημένη λόγω της αύξησης στις αγορές κεφαλαίου σε διεθνές επίπεδο και την πρόσφατη οικονομική κρίση, η εργασία αυτή εξετάζει το ρόλο της διαχείρισης των κερδών για τον προσδιορισμό του κόστους κεφαλαίου μιας επιχείρησης, τις συνέπειες της ποιότητας των κερδών στην αγορά κεφαλαίων και τις συνθήκες τις οποίες οι αναλυτές πρέπει να εξετάζουν προσεκτικά όσων αφορά τη ποιότητα των κερδών μιας εταιρείας. Επιπλέον, όπως υποστηρίζεται από τη διεθνή βιβλιογραφία, έχει διαπιστωθεί μια σύνδεση μεταξύ της ποιότητας των κερδών και του κόστος του κεφαλαίου, η οποία προϋποθέτει ένα βασικό οικονομικό ρόλο στις αποφάσεις κατανομής των κεφαλαίων (δηλαδή το χρέος και τις επενδύσεις μετοχικού κεφαλαίου) για την χρηματοοικονομική πληροφόρηση. Εξετάζοντας το θέμα από τη σκοπιά ενός οικονομικού αναλυτή και ενός επενδυτή , κύριος στόχος μου είναι ο ακριβής προσδιορισμός των κερδών, τα οποία θεωρούνται και ως συνοπτικός δείκτης της συνολικής ποιότητας της χρηματοοικονομικής πληροφόρησης. Τέλος, η πρόθεση μου στη συζήτηση της έρευνας που αξιολογεί τις επιπτώσεις της ποιότητας των κερδών στην αγορά κεφαλαίων αποσκοπεί στο να οδηγήσει κάποιον σε περαιτέρω έρευνα σε αυτόν τον τομέα αλλά και να ενθαρρύνει την έρευνα για συναφή θέματα, όπως για παράδειγμα, το ρόλο της ποιότητας των κερδών στη σύναψη συμβάσεων και τη διαχείριση. / The widespread use of accounting information by investors and financial analysts to help value stocks creates an incentive for managers to manipulate earnings in an attempt to influence short-term stock price performance. Motivated due to the growth in debt markets internationally and the recent debt crisis, this paper examines the role of earnings management in the determination of a firm’s cost of capital, capital market consequences of earnings quality and circumstances analysts need to look carefully at a company’s earnings quality. Furthermore, as argued by the international literature, is analysed and discussed a link between earnings quality and cost of capital, which implies a basic economic role in capital allocation decisions (i.e. debt and equity investments) for accounting information. Since I adopt a financial analyst & investor perspective, my main focus is on the precision of earnings, which is viewed as a summary indicator of the overall quality of financial reporting. Finally, my intent in discussing research that evaluates the capital market effects of earnings quality is both to stimulate further research in this area and to encourage research on related topics, including for example, the role of earnings quality in contracting and stewardship.

Στόχος της διπλωματικής αυτής είναι η παρουσίαση τεχνικών στα πλαίσια της Διαχείρισης Ραδιοπόρων με σκοπό την βελτιστοποίηση της παρεχόμενης υπηρεσίας (QoS), σε δίκτυα κινητής τηλεφωνίας 3ης γενιάς. Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στα δίκτυα κινητών επικοινωνιών και μια ιστορική αναδρομή. Στη συνέχεια παρουσιάζεται μια επισκόπηση της τεχνολογίας του CDMA και γίνεται καταγραφή και ανάλυση τεχνικών RRM. Στο σύστημα UMTS είναι αφιερωμένο ολόκληρο το δεύτερο κεφάλαιο. Το UMTS εξετάζεται από πλευράς αρχιτεκτονικής και πρωτοκόλλων. Το handover ως βασικό στοιχείο της Διαχείρισης Ραδιοπόρων μελετάται στο τρίτο κεφάλαιο. Ιδιαίτερη αναφορά και μελέτη γίνεται για το Soft Handover, ως το βασικό Handover του συστήματος WCDMA, που χρησιμοποιείται προκειμένου να διασφαλιστεί η απαιτούμενη υπηρεσία. Στο τέταρτο κεφάλαιο περνάμε στην multicast μετάδοση. Σε αυτή την περίπτωση εξετάζουμε την αποδοτική επιλογή καναλιού (Efficient Channel Selection), με στόχο την διασφάλιση του ίδιου QoS για όσο το δυνατόν περισσότερους χρήστες κάνοντας την καλύτερη δυνατή διαχείριση των πόρων του συστήματος. Τέλος το πέμπτο κεφάλαιο αφιερώνεται στην συνολική παρουσίαση των συμπερασμάτων που έχουν εξαχθεί στα προηγούμενα κεφάλαια. / -

Η παρούσα εργασία χωρίζεται σε δύο μέρη. Το πρώτο έχει ως κύριο σκοπό τον υπολογισμό του ποσοστού νεφοκάλυψης στην περιοχή του τηλεσκοπίου Αρίσταρχος για την βελτιστοποίηση της ποιότητας εικόνας. Στο πρώτο κεφάλαιο δίνεται μια συνοπτική περιγραφή του νέου ελληνικού τηλεσκοπίου Αρίσταρχος και των οργάνων που αυτό χρησιμοποιεί. Στη συνέχεια, στο δεύτερο κεφάλαιο, περιγράφεται ο τρόπος που πραγματοποιούνται οι αστρονομικές παρατηρήσεις και οι δυσκολίες που παρουσιάζονται σε αυτές. Το κύριο βάρος δίνεται στις ατμοσφαιρικές διαταραχές λόγω της τύρβης της ατμόσφαιρας και της διαφορετικής πυκνότητας που αυτή παρουσιάζει στα διάφορα στρώματά της. Στις τελευταίες παραγράφους του κεφαλαίου υπάρχει μια συνοπτική εικόντα του τρόπου με τον οποίο πραγματοποιούνται οι φωτομετρικές μετρήσεις καθώς και η χρησιμότητά τους. Στο τρίτο κεφάλαιο υπάρχει αναλυτική παρουσίαση των δεδομένων που λήφθησαν με τη βοήθεια του δορυφόρου MeteoSAT 7. Στους πίνακες που περιέχει παρατίθεται αναλυτικά η νεφοκάλυψη για τις περιοχές του Αρίσταρχου και της Πεντέλης. Τα δεδομένα αναφέρονται στα έτη 2004 έως και 2007 ανά μήνα και ανά έξι ώρες, στις 00:00 UTC, στις 06:00 UTC και στις 18:00 UTC. Στο τέταρτο κεφάλαιο υπάρχει αναλυτική μελέτη των δεδομένων του τρίτου κεφαλαίου και υπολογισμός του ποσοστού νεφοκάλυψης για τις περιοχές του Αρίσταρχου και της Πεντέλης, ανά ώρα, ανά μήνα, ανά έτος και συνολικά. Στο τέλος του κεφαλαίου υπάρχουν και οι αντίστοιχες γραφικές παραστάσεις με τις οποίες γίνεται πιο σαφής η εικόνα της μελέτης. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας αναφέρεται σε μία από τις κυριότερες εφαρμογές του τηλεσκοπίου Αρίσταρχος: στη μελέτη των ενεργών γαλαξιακών πυρήνων. Έτσι, παρουσιάζονται αναλυτικά οι ιδιότητες τόσο των κανονικών όσο και των ενεργών γαλαξιών. Στη συνέχεια αναφέρεται εκτενώς η θεωρία περί ύπαρξης γιγάντιων μελανών οπών στους πυρήνες των ενεργών γαλαξιών, οι οποίες πιθανότατα αποτελούν τον κύριο μηχανισμό παραγωγής των τεράστιων ποσών ενέργειας που αυτοί εκπέμπουν, καθώς και οι προσπάθειες που γίνονται για ανίχνευσή τους. Στο τέλος, υπάρχει αναφορά στα γαλαξιακά σμήνη και στις συγκρούσεις μεταξύ των γαλαξιών, οι οποίες πιθανότατα ευθύνονται για την τροφοδοσία των ανενεργών γιγάντιων μελανών οπών με νέα καύσιμη ύλη καθιστώντας τις και πάλι ενεργές. / This work is seperated in two parts. At the first one, the main goal is to determine the cloudiness fraction at the area of Aristarchos telescope for the optimizing of the image quality. At the first chapter we give a compendiously description of the New Greek Telescope Aristarchos and its instruments. At the second chapter, there is an outline of the most usual astronomical measurments and of the difficulties that an astronomer confront. Also, there is a detailed analysis of the atmospheric ert purbations at the image quality, because of the turbulence and the different densities between the layers of the atmosphere. At the third chapter there is a deteiled presentation of the data that obtained from meteorogical setellite MeteoSAT 7. At the existing tables there is a detailed presentation of the cloudiness at the Aristarchos and Penteli observatories. This h data refers to the period between 2004 and 2007 and for every 6 ours (00:00 UTC, 06:00 UTC, 12:00 UTC and 18:00 UTC). At the forth chapter the is a detailed analysis of the obtained data and the calculation of the cloudiness fraction for the Aristarchos and Penteli observato‐ ries. This analysis splits in three diferrent parts, for each hour, for each month and for each year. At the second part of this work is dedicated at the probably most important application of the Aristarchios telescope: the study of the active galactic nucleis. There is a presentation of the properties of the galaxies. Next, we refer at the theory of massive black holes at the center of active galaxies, which represents the main mechanism of power supply for the AGNs.

Τα ασύρματα δίκτυα έχουν αρχίσει να κατακλύζουν την παγκόσμια αγορά υψηλής τεχνολογίας. Αυτό μπορεί να αποδοθεί στα πολλά πλεονεκτήματα που προσφέρουν καθώς και στο ότι πλέον τα περισσότερα προβλήματα που είχαν στο παρελθόν έχουν αντιμετωπιστεί σε πολύ μεγάλο βαθμό. Ακόμα προσφέρουν ιδιαίτερη ευκολία στην ανάπτυξη λύσεων σε ειδικά προβλήματα. Ωστόσο, όλα τα ασύρματα δίκτυα υιοθετούν κάποια μέθοδο ασφάλειας, η οποία έχει κάποιον αντίκτυπο στις επιδόσεις του δικτύου. Σκοπός της παρούσης εργασίας είναι να μελετηθεί η επιβάρυνση που επέρχεται σε ένα ασύρματο δίκτυο με τη χρήση διαφόρων επιπέδων ασφάλειας. Η μέθοδος και το μέγεθος της ασφάλειας αυτής πρέπει να είναι ισορροπημένη, προκειμένου όπως θα αναλυθεί και στη συνέχεια, και να διασφαλιστεί και η καλή συμπεριφορά του δικτύου αλλά και η ακεραιότητα των προσωπικών δεδομένων. Τα προβλήματα που εμπλέκονται είναι αυτή της δρομολόγησης με χρήση κόμβων περιορισμένης μνήμης και υπολογιστικής ισχύος. Δηλαδή, συσκευές οι οποίες δεν έχουν πλεονασμό υπολογιστικής ισχύος αλλά ούτε και μνήμης, καλούνται να κρυπτογραφήσουν, να αποκρυπτογραφήσουν ή να αναμεταδώσουν πακέτα προς τον προορισμό τους. Η μεθοδολογία αντιμετώπισης του προβλήματος που ακλουθείται είναι αυτή των εξομοιώσεων. Ο λόγος για αυτήν την επιλογή είναι ότι μας προσφέρει τη δυνατότητα να μελετήσουμε πληθώρα περιπτώσεων και στη συνέχεια με χρήση αναλυτικών μεθόδων μας δίνεται η δυνατότητα να αναλύσουμε τα αποτελέσματα που προκύπτουν. / -

Η συνεχής εξέλιξη των δικτύων που βασίζονται στο ΙΡ πρωτόκολλο και η ευρύτατη διάδοση και χρήση τους τα τελευταία χρόνια σε ολόκληρο τον κόσμο καθοδηγεί την ανάγκη για την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών και την αναβάθμιση των υπαρχόντων, προκειμένου να καλυφθούν οι συνεχώς μεταβαλλόμενες τάσεις και ανάγκες. Δύο από τις βασικότερες εξελίξεις που σχετίζονται με το επίπεδο του ΙΡ πρωτοκόλλου είναι η δυνατότητα για την παροχή εγγυήσεων ποιότητας (Quality of Service) σε τμήμα της συνολικής κίνησης που διακινείται μέσα από τα ΙΡ δίκτυα, καθώς και η ανάγκη αναβάθμισης του IPv4 πρωτοκόλλου προκειμένου (κυρίως) να εξαλειφθεί το πρόβλημα της φειδωλής διάθεσης μοναδικών και οικουμενικά δρομολογήσιμων διευθύνσεων, καθώς και να βελτιωθούν άλλες δευτερεύουσες ατέλειες του IPv4. Κεντρικό αντικείμενο αυτής της Διδακτορικής Διατριβής αποτελεί η μελέτη των τεχνολογιών για παροχή Quality of Service καθώς και η ανάπτυξη μηχανισμών και αλγορίθμων για την αποδοτική διαχείριση των πόρων, τον όσο το δυνατόν δίκαιο καταμερισμό της ποιότητας υπηρεσίας, καθώς και τη δυνατότητα συνεργασίας και διαλειτουργικότητας μεταξύ διαφορετικών αυτόνομων δικτυακών τμημάτων με αυτοματοποιημένο τρόπο (χωρίς δηλαδή να χρειάζεται η παρέμβαση ενός ανθρώπου διαχειριστή στις περισσότερες περιπτώσεις). Για το σκοπό αυτό έχουν προταθεί διάφορες προσεγγίσεις, οι οποίες μελετώνται στην εργασία αυτή, ενώ προτείνονται αλγόριθμοι και μηχανισμοί για τη βελτίωση της λειτουργίας και της απόδοσής τους. Επίσης, από το RFC 2638 της IETF έχει οριστεί η μονάδα του Bandwidth Broker που διαχειρίζεται συνολικά υπηρεσίες QoS σε ένα domain. Οι Bandwidth Brokers χρειάζεται να εγκαθιδρύσουν σχέσεις περιορισμένης εμπιστοσύνης με τις αντίστοιχες μονάδες στα γειτονικά domains, αντίθετα με άλλες αρχιτεκτονικές που απαιτούν τον καθορισμό των χαρακτηριστικών μιας ροής στους δρομολογητές κατά μήκος του από άκρο σε άκρο μονοπατιού. Επομένως η αρχιτεκτονική του Bandwidth Broker δίνει τη δυνατότητα να κρατηθεί η πληροφορία στο επίπεδο του διαχειριστικού domain, αντί να πρέπει να κρατηθεί σε κάθε δρομολογητή, και η DiffServ αρχιτεκτονική δίνει τη δυνατότητα να περιοριστεί η πληροφορία αυτή μόνο για τους ακραίους δρομολογητές κάθε domain. Στα πλαίσια της διδακτορικής αυτής διατριβής μελετήθηκε η αρχιτεκτονική DiffServ σε επίπεδο μηχανισμών χρησιμοποιώντας εργαλεία εξομοίωσης (NS-2 simulator) καθώς και πραγματικό δίκτυο ευρείας κλίμακας. Το IPv4 πρωτόκολλο έχει τη δυνατότητα υλοποίησης μηχανισμών QoS στο επίπεδο δικτύου με τη χρήση του πεδίου TOS (Type Of Service). Το IPv6 επεκτείνει και βελτιώνει την ιδέα αυτή, παρέχοντας δύο νέα πεδία στην στάνταρ επικεφαλίδα, τα Traffic Class και Flow Label, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν προς αυτήν την κατεύθυνση. Το αποτέλεσμα ήταν ο σχεδιασμός μιας ομάδας υπηρεσιών QoS (απόλυτης προτεραιότητας σε IP κίνηση, εγγυημένου εύρους ζώνης για L2 συνδέσεις μέσω ιδεατών δικτύων καθώς και κίνησης χαμηλής προτεραιότητας). Ο σχεδιασμός αυτός ολοκληρώθηκε με την υλοποίηση μιας πλήρους εφαρμογής bandwidth broker (κεντρικοποιημένη αρχιτεκτονική) που εκτελεί τις ακόλουθες εργασίες: μοντελοποίηση δικτύου, εφαρμογή του μοντέλου διαστασιολόγησης στην τρέχουσα κατάσταση, αποδοχή κλήσης QoS αιτημάτων, παραγωγή παραμέτρων ρύθμισης για τις δικτυακές συσκευές, παρακολούθηση λειτουργίας QoS στο δίκτυο, επικοινωνία με αντίστοιχους bandwidth brokers σε γειτονικά domains και πλήρη διαχείριση των αιτημάτων QoS. Επιπλέον, δεδομένου ότι οι ανάγκες των εφαρμογών για QoS αυξάνονται, πρέπει να δίνεται μεγαλύτερη ευελιξία μια QoS σηματοδοσία. Για το λόγο αυτό μελετήθηκε και υλοποιήθηκε μια εφαρμογή αυτόματης σηματοδοσίας χρησιμοποιώντας το ευρέως γνωστό πρωτόκολλο δρομολόγησης BGP. Το αποτέλεσμα είναι να επιτυγχάνεται δυναμική σηματοδοσία για QoS σε ένα δίκτυο μέσω μιας διεπαφής που βασίζεται σε Web service ή σε μια Βάση Δεδομένων. Το σύνολο της εργασίας αυτής δοκιμάστηκε και εφαρμόστηκε στο Εθνικό Δίκτυο Έρευνας & Τεχνολογίας και είναι διαθέσιμο σε αντίστοιχα ερευνητικά εθνικά δίκτυα. Επιπλέον, μια σημαντική παράμετρος της υποστήριξης QoS μηχανισμών από άκρο σε άκρο είναι η συνεργασία μεταξύ διαφορετικών αυτόνομων τμημάτων (domains) που απαιτείται προκειμένου η κίνηση να υφίσταται προνομιακή μεταχείριση καθ’ όλη τη διαδρομή της και να της παρέχονται οι αναγκαίες εγγυήσεις ποιότητας. Η διαπραγμάτευση της συνεργασίας αυτής είναι σαφές ότι πρέπει να είναι όσο το δυνατόν αυτοματοποιημένη για να μπορούν τέτοιου είδους υπηρεσίες να γνωρίσουν ευρύτερη διάδοση. Ο υλοποιημένος bandwidth broker επεκτάθηκε ώστε μέσω Web service διεπαφών να «συνομιλεί» με αντίστοιχους άλλων domains. Παράλληλα, στα πλαίσια της εργασίας αυτής ασχοληθήκαμε επίσης με κατανεμημένες αρχιτεκτονικές bandwidth broker όπου έγιναν υλοποιήσεις σε επίπεδο εξομοίωσης. Αρχικά υλοποιήθηκαν ή επεκτάθηκαν οι υλοποιήσεις των μηχανισμών QoS στον εξομοιωτή και δημιουργήθηκε και δοκιμάστηκαν QoS σενάρια. Στη συνέχεια υλοποιήθηκαν παραλλαγές bandwidth broker που ακολουθούσαν κεντρικοποιημένες και κατανεμημένες αρχιτεκτονικές. Στόχος της μελέτης ήταν να μελετηθεί το trade-off στη λειτουργία τους και να συσχετιστεί με τις εκάστοτε δικτυακές συνθήκες. Στην κατανεμημένη λειτουργία εξαρτάται σημαντικά από την τοπολογία του δικτύου, από την διαμόρφωση του bandwidth broker πάνω στη τοπολογία και από την κατανομή QoS αιτημάτων. Για το τελευταίο μελετήθηκε ένας αλγόριθμος προσαρμογής ενός κατανεμημένου bandwidth broker ώστε να επιλέγεται η βέλτιστη διαμόρφωσή του στο δίκτυο (με βάση τις συνθήκες δικτύου) με στόχο την ταχύτερη απόκριση. Τέλος, στα πλαίσια της εργασίας αυτής διερευνήθηκε το θέμα της «inter domain» δρομολόγησης σε μια πλήρη τοπολογία ανεξάρτητων – αυτόνομων domains για την εξεύρεση του βέλτιστου μονοπατιού που ικανοποιεί τις QoS απαιτήσεις. Ειδικότερα , μελετήθηκαν διάφορα μοντέλα και δοκιμάστηκαν πειραματικά σε επίπεδο εξομοίωσης, δίνοντας έμφαση σε θέματα αυτονομίας διαχείρισης στο εσωτερικό κάθε ανεξάρτητου domain και στην τήρηση των SLAs μεταξύ γειτονικών domains. / The main goal of this dissertation is the study of the provisioning of Quality of Service guarantees to part of the total traffic traversing ΙΡ networks. The study is focused on both IPv4 and IPv6 protocol, as IPv6 overcome the limitation that IPv4 has introduced. Also goal of this dissertation is the development of mechanisms and algorithms for the effective administration of resources, the best possible fairness in distributing the quality of service, and the possibility of cooperation and interoperability between different domains in an automated way (without the need for human intervention in most cases). For this reason, a number of approaches have been proposed related to Bandwidth Brokers. These approaches are studied in this dissertation, while new algorithms and mechanisms are proposed for the improvement of their operation and performance. IPv4 was capable of supporting QoS mechanisms at the network layer using the TOS field (Type of Service). IPv6 advances and improves on this idea, by supplying two new fields in the standard header, called Traffic Class and Flow Label, which can be used for this purpose. The usage of these fields, as well as the usage of IPv6 is still at an early stage. However, while IPv6 comes to the foreground and becomes mature enough to replace the dominant IPv4, it is especially interesting to investigate the way that IPv6 QoS capabilities are practically going to be exploited. An important parameter for supporting end-to-end QoS mechanisms is the interaction between multiple domains so that the designated traffic is subjected to preferential treatment along the whole path. The negotiation of this interaction clearly has to be as much automated as possible, if such services are to be widely supported. For this reason, RFC 2638 from IETF has defined the Bandwidth Broker entity. According to the RFC definition, it controls the network load by accepting or rejecting requests for specific bandwidth with QoS guarantees. Bandwidth Brokers only need to establish relationships of limited trust with their peers in adjacent domains, unlike schemes that require the setting of flow specifications in routers throughout an end-to-end path. In practical technical terms, the Bandwidth Broker architecture makes it possible to keep state on an administrative domain basis, rather than at every router and the service definitions of Premium and Assured service make it possible to confine per flow state to just the leaf routers. In the framework of this dissertation we studied a full QoS framework, including priority and assured bandwidth services for Greek Research and Technology Network. In addition, we studied and implemented a bandwidth broker that manages these services in the above network and it also communicate with adjacent domains (like Geant, the Pan-European Academic Network), providing end-to-end provisioning. The implemented bandwidth broker is based on open source tools and belongs to Grnet’s production services portfolio. Finally, it is available for use to other Research networks as well as the experience from the development. Additionally, we studied distributed architectures of bandwidth brokers using simulation tools. We implemented some enhancements on NS-2 simulator in order to have all the necessary tools for QoS tests and measurements. Next, we simulated and compared distributed and centralized models, focusing on the trade-off in their operation related to the network conditions. In distributed architectures, the operation is highly affected by topology and the distribution of service’s requests. Therefore, we studied an algorithm that adapts the distributed bandwidth broker according to several conditions, by changing the location of the main base station and the overall configuration. Finally, we studied several models for the inter-domain routing in a topology with many independent autonomous systems, aiming at investigate the best routing path that provides the QoS guarantees while the autonomous systems keeps the privacy and the SLAs in their domains.

Στην εργασία παρουσιάζεται η μελέτη, η πιστοποίηση και η εφαρμογή των μηχανισμών εκείνων που οδηγούν στην παροχή end-to-end QoS σε ενοποιημένα L2 και MPLS δίκτυα. / In a real IP network such as the Internet, the basic type of service offered is the best effort one. In the best effort service all packets are treated equally and there are no guarantees, variations or attempt to enforce justice. However, the network seeks to promote as much traffic as possible with “reasonable” quality. Network congestion is a frequent phenomenon that is introduced when a network device stores packets at the output queue as it receives more packets from those that it can transmit. During congestion packets suffer from delay and once the output queue becomes full, these packets are dropped. However, there are applications that require certain guarantees (especially regarding delay and packet drops) such as real-time data transmission applications (e.g. IP telephony, voice over IP) and videoconference. Quality guarantees for these applications can be ensured if they can cross empty or nearempty network queues. This can only be achieved through mechanisms that can ensure the capacity and availability of the network queues. A means to provide quality guarantees to certain types of traffic is the special management of certain packets compared to the other. At this point the term Quality of Service (QoS) is introduced. A definition for QoS is: "the ability of a network element to provide a level of guarantee to a subset of traffic that ensures that the requirements of the service can be achieved with a defined (high) probability". In reality, the mechanisms of QoS do not provide larger network capacity or something similar, but they rather provide better network management so that it can be used more effectively and it can meet and address the requirements of the applications. In recent years, efforts have focused on providing quality of service at the network layer (Layer 3) so that it can be also applied on the Internet. Using architectures such as IntServ and DiffServ it is now possible to provide quality service at the network layer. However, the requirement for end-to-end QoS along with the expansion of networks towards switching equipment, creates the need for the application of QoS in the next lower layer, that is the data link layer (Layer 2). Hence, it should be borne in mind that the interoperability between the network and data link layers will lead to the provision of a single, transparent level of QoS. Based on the above, it becomes clear that in order to achieve end-to-end QoS, apart from the need for extension of the QoS to the data link layer there is also the need and requirement of interoperability with existing implementations in the network layer. In this direction, this dissertation focuses on studying the application of QoS to the data link layer. Furthermore, given the provision of quality of service to the IP layer, this dissertation considers the integration of QoS provision at Layer 2 and Layer 3. Therefore, the objective of this dissertation is twofold: a) QoS provision over Layer2-Ethernet networks and b) QoS provision over Layer 2 VPNs. For the implementation of Layer 2 QoS over Ethernet networks the IEEE 802.1p standard has been proposed. This standard has 3 bits length and is part of Tag Control Information field. During this dissertation performance tests were carried out on switches sorting traffic under CoS, which results in 8 different classes of traffic. Furthermore, queue configuration techniques on switches have been studied along with the cases of per port/per 802 .1q priorities and traffic classification. For the implementation of L2 QoS over VPNs there are techniques that are strongly related to the VPN type. This dissertation presents cases that L2 MPLS VPNs are used for the provisioning of either point-to-point (EoMPLS) or point-tomultipoint (VPLS) VPNs. In addition, research has been carried out for the extension of QoS provision over L2 MPLS VPNs to end-points that is purely L2 domain. The analysis at L2 domain was realized with the IEEE 802.1 p standard. Furthermore, the ability to provide QoS over multipoint L2 VPNs has been studied. Initially, the focus was on L3 devices (routers) and it was then extended to L2 using IEEE 802.1 p. Thus, the overall implementation was based on the combined use of 802.1p, DSCP and MPLS EXP. In addition, this dissertation presents methods, techniques and configurations of switches and routers that allow for the expansion of QoS from the network layer at a lower layer, thereby providing a consistent QoS level both at Layer 3 and Layer 2. Finally, the automated delivery/provision of these services in a real production network, GRNET, is presented. More specifically, the modeling of L2 QoS-enabled switches is described along with the automated configuration production for providing integrated QoS and issues related to the discovery, mapping and monitoring of QoS in switches using the SNMP protocol. The effectiveness of Layer 2 QoS mechanisms was tested and reinforced with experiments, which were conducted small scale at first in the lab and in the department of the University and then moved on to large scale at the production network of GRNET. The experiments showed that regardless of the expansion of a network towards Layer 2 devices, it is feasible to provide a unified QoS framework. All the above resulted in the provisioning of end-to-end QoS services at GRNET’s network.

Η ακράτεια ούρων είναι ένα πρόβλημα ιδιαίτερα συχνό σε ηλικιωμένα άτομα αλλά αφορά και άλλες ηλικίες. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ακράτειας, διαφορετική συμπτωματολογία, αίτια πρόκλησης καθώς και τρόποι αντιμετώπισης. Πολύ συχνή διαταραχή αποτελεί το σύνδρομο υπερδραστήριας κύστης με συμπτώματα που μπορούν να δημιουργήσουν πολλά και ποικίλης φύσεως προβλήματα και να επηρεάσουν την ποιότητα ζωής των ασθενών. Για την εκπόνηση της εργασίας έγινε αρχικά μία θεωρητική προσέγγιση και έπειτα διερεύνηση με ερωτηματολόγια σε άτομα διαφορετικού φύλου και ηλικίας. Οι απαντήσεις συγκεντρώθηκαν και επεξεργάστηκαν μέσω κατάλληλου στατιστικού λογισμικού προγράμματος (SPSS). Η παρούσα έρευνα αποτυπώνει καθαρά πως η ακράτεια ούρων και πιο συγκεκριμένα το σύνδρομο υπερδραστήριας κύστης αφορά ένα σημαντικό ποσοστό (35%) του πληθυσμού στη χώρα μας. Είναι ένα πρόβλημα που επηρεάζει περισσότερο τις γυναίκες και άτομα πάνω από 55 ετών. Τα συμπτώματα που συνοδεύουν το σύνδρομο επηρεάζουν αρκετά την καθημερινότητα των ασθενών, οι οποίοι στην πλειοψηφία είναι εσωστρεφείς με το πρόβλημά τους και απογοητευμένοι από τις μέχρι τώρα λύσεις. Η άγνοια των ίδιων αλλά και όσων δεν αντιμετωπίζουν πρόβλημα υπερδραστήριας κύστης κάνει αναγκαία την επίλυση του γιατί πέρα από πρόβλημα υγείας παραμένει και πρόβλημα κοινωνικό. Για αυτό και η ενημέρωση από ανθρώπους ειδικούς μπορεί να δώσει στους ασθενείς πραγματικές λύσεις που θα αλλάξουν και θα βελτιώσουν την ποιότητα της ζωής τους και θα αλλάξει την λανθασμένη αντίληψη της κοινωνίας γύρω από τη φύση της ασθένειας. / -

The dominant powder scintillator in most medical imaging modalities for decades is Gd2O2S:Tb due to the very good intrinsic properties and overall efficiency. Except for Gd2O2S:Tb there are alternative powder phosphor scintillators like Lu2SiO5:Ce and Gd2O2S:Eu that has been suggested for use in various medical imaging modalities. Gd2O2S:Eu emits red light and can be combined mainly with digital imaging devices like CCDs and CMOS based detectors. The purposes of the present thesis, is to investigate the fundamental imaging performance of a high resolution CMOS based imaging sensor combined with custom made Europium (Eu3+) activated Gd2O2S screens in terms of Modulation Transfer Function (MTF), Normalized Noise Power Spectrum (NNPS), Detective Quantum Efficiency (DQE), Noise Equivalent Quanta (NEQ) and Information Capacity (IC) covering the mammography and general radiography energy ranges. The CMOS sensor was coupled to two Gd2O2S:Eu scintillator screens with coating thicknesses of 33.3 and 65.1 mg/cm2, respectively, which were placed in direct contact with the photodiode array. The CMOS photodiode array, featuring 1200x1600 pixels with a pixel pitch of 22.5 m , was used as an optical photon detector. In addition to frequency dependent parameters (MTF, NPS, DQE) characterizing image quality, image information content was assessed through the application of information capacity (IC). The MTF was measured using the slanted-edge method to avoid aliasing while the Normalized NPS (NNPS) was determined by two-dimensional (2D) Fourier transforming of uniformly exposed images. Both parameters were assessed by irradiation under the RQA-5 protocol (70kVp digital-radiography) recommended by the International Electrotechnical Commission Reports 62220-1 and the W/Rh, W/Ag beam qualities (28kVp digital-mammography). The DQE was assessed from the measured MTF, NNPS and the direct entrance surface air-Kerma (ESAK) obtained from X-ray spectra measurement with a portable cadmium telluride (CdTe) detector. The spectral matching factor between the optical spectra emitted by the Gd2O2S:Eu and the Gd2O2S:Tb screens and the CMOS optical sensor, evaluated in the present study, was 1 and 0.95 respectively. The ESAK values ranged between 11.2-87.5 Gy , for RQA-5, and between 65.8-334 Gy , for W/Rh, W/Ag beam qualities. It was found that the detector response function was linear for the exposure ranges under investigation. Under radiographic conditions the MTF of the present system was found higher than previously published MTF data for a 48 m CMOS sensor, in the low up to medium frequency ranges. DQE was found comparable, while the NNPS appeared to be higher in the frequency range under investigation (0–10 cycles/mm). NEQ reached a maximum (73563 mm-2) in the low frequency range (1.8 cycles/mm), under the RQA 5 (ESAK: 11.2 Gy ) conditions. IC values were found to range between 1730-1851 bits/mm2. Under mammographic conditions MTF, NNPS and NEQ were found comparable to data previously published for the 48 m CMOS sensor while the DQE was found lower. The corresponding IC values were found ranging between 2475 and 2821 bits/mm2. The imaging performance of europium (Eu3+) activated Gd2O2S screens in combination to the CMOS sensor, investigated in the present study, was found comparable to those of Terbium (Tb) activated Gd2O2S screens (combined with the CMOS sensor). It can be thus claimed that red emitting phosphors could be suitably used in digital imaging systems, where the Silicon (Si) based photodetectors are more sensitive to longer wavelength ranges, and particularly in the red wavelength range. / -