Το αντικείμενο αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη της επίδρασης του φυσικού στρώματος των ψηφιακών συνδρομητικών γραμμών στην συνολική απόδοση του DSL συστήματος, όπως αυτή ορίζεται από το συμβατικό επίπεδο εξυπηρέτησης. Πιο συγκεκριμένα εξετάζεται o τρόπος με τον όποιο επιδρούν ο θόρυβος διαφωνίας και τα χαρακτηριστικά του καναλιού στον μέγιστο ρυθμό μετάδοσης που μπορεί να επιτευχθεί. Ο θόρυβος διαφωνίας δημιουργείται από την ανεπιθύμητη παρεμβολή μεταξύ των σημάτων γειτονικών γραμμών της ιδίας δέσμης καλωδίων. Τα χαρακτηριστικά του καναλιού καθορίζονται από το μήκος της γραμμής, την ύπαρξη γεφυρών με ατερμάτιστα τμήματα κατά μήκος του συνδρομητικού βρόγχου και από τις τεχνικές παραμέτρους του δισύρματου καλωδίου (διάμετρος, χαρακτηριστική αντίσταση κ.α.). Με την βοήθεια προσομοιώσεων που υλοποιήθηκαν στο περιβάλλον Μatlab παρουσιάζονται διάφορες μετρήσεις για τον μέγιστο δυνατό ρυθμό μετάδοσης ενός ADSL συστήματος καθώς μεταβάλλονται οι παράγοντες που αναφέρθηκαν παραπάνω. Μελετώντας τα αποτελέσματα αυτά εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα τόσο για την σχεδίαση νέων DSL δικτύων όσο και για την διαχείριση των υπαρχόντων. Έτσι μπορούν να οριστούν ασφαλέστερα οι παράμετροι που περιγράφονται από το συμβατικό επίπεδο εξυπηρέτησης και καθορίζουν την δυνατότητα για παροχή υπηρεσιών εγγυημένης ποιότητας. / The objective of this diploma thesis is to study the effect of DSL physical layer on the overall system infrastructure. More specifically, examine in what way the effects of the crosstalk noise and the channel characteristics on the highest bit rate can be achieved. The crosstalk noise is created by the unwelcome interruption between the neighbor signal lines. The channel characteristics are determined by the length of subscriber loop, by the existence of bridged-tap and the technical parameters of twisted pair (diameter, characteristic resistance etc.). With the help of simulations in Matlab environment, we take various measurements of the highest bit rate of a ADSL system as we change the factors which have been mentioned above. Studying these results are exported useful conclusions for the design of new DSL networks and to manage existing ones. So it can be defined safer parameters which are described by the service level agreements and determine the ability to provide guaranteed quality service.

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 παρούσα εργασία διερευνά την παράμετρο της συμφόρησης της επικοινωνιακής κίνησης στα κυψελωτά δίκτυα κινητής τηλεφωνίας GSM. Αρχικά γίνεται μια εισαγωγή στα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας ξεκινώντας από τα συστήματα 1ης γενιάς και καταλήγοντας τα σημερινά συστήματα 4ης γενιάς. Στην συνέχεια, παρουσιάζεται η δομή του κυψελωτού δικτύου κινητής τηλεφωνίας GSM δίνοντας έμφαση στην αρχιτεκτονική του, στις διεπαφές και το πρωτόκολλα που χρησιμοποιεί καθώς και στις βασικές λειτουργίες που εκτελεί. Σε μεγαλύτερο βάθος, αναλύονται οι λειτουργίες και τα πρωτόκολλα του HLR κόμβου, ο οποίος αποτελεί και ένα από τα πιο κεντρικά μέρη του δικτύου GSM. Μετά μελετάται η παράμετρος της συμφόρησης στα δίκτυα GSM γενικά δίνοντας τον ορισμό της έννοιας της συμφόρησης, παρουσιάζοντας τα διαφορετικά είδη συμφόρησης και τις αιτίες που την δημιουργούν και καταλήγοντας στους ποικίλους τρόπους αντιμετώπισης της. Το βασικό κομμάτι της παρούσας εργασίας ασχολείται με την διερεύνηση της παραμέτρου της τηλεπικοινωνιακής συμφόρησης μέσα στο HLR κόμβο ενός κυψελωτού δικτύου κινητής τηλεφωνίας GSM, και συγκεκριμένα την συμφόρηση της κεντρικής μονάδας επεξεργασίας CPU του κόμβου αυτού. Περιγράφεται η περίπτωση του ενσωματωμένου HLR κόμβου (Integrated MSC/HLR) ενώ αναλύεται, σε πιο μεγάλη λεπτομέρεια, η περίπτωση του αυτόνομου HLR κόμβου (Stand-alone HLR). Ακολουθεί η παρουσίαση των αιτιών συμφόρησης της CPU ενός αυτόνομου HLR κόμβου και δίνεται ιδιαίτερη προσοχή στην διαδικασία του Location Updating και στην συμφόρηση που συμβαίνει κατά την διάρκεια αυτής της διαδικασίας. Γίνεται μια σύντομη αναφορά σε διάφορους τρόπους αντιμετώπισης αυτού του είδους της συμφόρησης και ύστερα προτείνεται ένας ολοκληρωμένος αλγόριθμος αποφυγής της εν λόγω συμφόρησης. Παρουσιάζεται με λεπτομέρεια το κάθε κομμάτι του αλγορίθμου αυτού και κατασκευάζεται ένας κώδικας προσομοίωσης του. Με βάση αυτών τον κώδικα, πραγματοποιούνται διάφορες μετρήσεις και πειράματα, παρουσιάζονται τα διάφορα αποτελέσματα και τελικά ο αλγόριθμος κρίνεται για την τη καταλληλότητα, την απόδοση, την προσαρμοστικότητα και την αξιοπιστία του. / This paper investigates the parameter of congestion of communication traffic in cellular mobile networks GSM. Initially, an introduction in the mobile networks is presented starting from the first generation systems and ending to the current fourth-generation systems. Then, the structure of cellular mobile GSM network is explored with an emphasis on architecture, interfaces and protocols used and the basic functions it performs. The functions and protocols of the HLR node, which is also one of the most central parts of the network GSM, is analyzed in more detail. Additionally, the parameter of the congestion in GSM networks, in general, is considered giving the definition of congestion, showing the different types and the causes that lead to its appearance and ending to the several ways that can help to prevent its creation or to suppress it. The main part of this study deals with the exploration of the parameter of congestion of telecommunication traffic in the HLR node in a cellular mobile network GSM, namely the congestion of central processing unit CPU of this node. It describes the case of integrated HLR node (Integrated MSC / HLR) and analyzes, in greater detail, the case of autonomous HLR node (Stand-alone HLR). The presentation of the causes of CPU bottlenecks in an autonomous HLR node follows with a particular attention to the Location Updating procedure and the congestion that occurs during this process. A brief reference to the various ways of dealing with this kind of congestion is presented and then an integrated algorithm that aims to avoid the congestion is proposed. Every piece of this algorithm is analyzed in great detail and a simulation code is constructed . Based on this code, various measurements and experiments are carried out , the different results are studied and evaluated and the algorithm is finally judged for its appropriateness, efficiency, adaptability and reliability.

La coopération entre les réseaux de diffusion classiques et les réseaux mobiles cellulaires pour une distribution commune de la télévision mobile est actuellement l'un des éléments clé discutés dans le cadre des nouvelles technologies de diffusion mobile; surtout l'extension mobile de la deuxième génération de diffusion de la télévision numérique terrestre (DVB-T2 Lite) et son suiveur le DVB-Next Generation Handheld (DVB-NGH).En fait, ces technologies de diffusion visent à coopérer avec la récente technologie de téléphonie mobile, connue sous le nom de Long Term Evolution (LTE) qui permet la diffusion de la TV Mobile grâce au protocole de diffusion des services multimédia dans les réseaux de téléphonie mobile (de nature unicast à priori) et connu sous le nom de enhanced-Multimedia Broadcast and Multicast Service feature (e-MBMS).Bien que la coopération entre les réseaux de diffusion DVB et ceux de téléphonie mobile n'est pas un nouveau sujet et a été étudiée avec l'introduction de la technologie de diffusion mobile précédente, connue sous le nom DVB-Handheld (DVB-H), la plupart des travaux traitants ce sujet ont considéré un scénario avec une zone de couverture commune entre le réseau de diffusion et celui cellulaire et ont évalué cette coopération en terme des gains de capacité apportés par DVB au réseau cellulaire et en terme d'amélioration de la fiabilité de transmission apportée par les réseaux cellulaire au DVB grâce à la possibilité des retransmissions unicast. / The broadcast/cellular cooperation for a common delivery of Mobile TV is at the heart of the emerging mobile broadcast technologies, namely the mobile extension of the second generation digital video broadcasting for terrestrial reception (DVB-T2 Lite) and its follower DVB-Next Generation Handheld (DVB-NGH). These broadcast technologies aim to cooperate with the Long Term Evolution (LTE), as the latter is intended to be the bearer of Mobile TV thanks to its enhanced-Multimedia Broadcast and Multicast Service feature (e-MBMS). Even though the 3GPP/DVB cooperation is not a new topic and was investigated with the introduction of the previous DVB technology, known as DVB-Handheld (DVB-H), most of the works addressing this issue considered a common service area covered by both DVB and cellular systems and focused solely on the impact of such cooperation in terms of capacity gains brought by 3GPP and error repair gains brought by DVB. This strategy was judged to be expensive since a new and very dense DVB network was needed. In order to overcome this problem and decrease as much as possible the need for a new broadcast network, we propose in this thesis a hybrid DVB/LTE network with a coverage extension strategy, where the LTE system, planned for almost a universal coverage, is used to deliver Mobile TV in areas not covered by recent DVB-T2 Lite (or eventually DVB-NGH) network. In this context, we explore two main issues:1. Mobile TV services have to share LTE resources with other higher priority services such as voice traffic. The dynamicity of the latter will impact the Quality of Service (QoS) of Mobile TV. We propose a new QoS-based planning for the hybrid DVB/LTE so as to guarantee an acceptable watching experience without over-dimensioning the LTE system. We derive using Markov chain analysis and hitting time theory, several QoS metrics pertaining to mobile TV performance, such as interruption frequency and duration.2. A new business model which clarifies the relationships between the different actors of the ecosystem namely DVB and LTE operators as well as the TV channel providers and constructs the service area from an economic point of view is needed. In fact, the absence of a clear and viable economic model that resolves the monetary conflicts between cellular and broadcast operators was one of the main drawbacks behind the failure of the first attempt of mobile TV delivery by cooperating UMTS/DVB-H. We develop in this thesis a profit sharing strategy for the cooperative network, using coalition game concept Shapley value and Nash equilibrium for a self-enforcing strategy. We further develop a new framework using real option theory coupled with coalition games for investment decision in mobile TV networks (whether an operator should enter the mobile TV market and, if yes, when to do so) and show how operators can incorporate the uncertainties related to demand and network operation costs. We propose a bi-level dynamic programming algorithm to solve numerically the developed real option game.

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η μελέτη των παραμέτρων που επηρεάζουν την ποιότητα εξυπηρέτησης (QoS – Quality of Service) των εφαρμογών VoIP μέσω των διαφόρων τεχνολογιών ευρυζωνικής πρόσβασης. / Aim of the present diplomatic assigment was the study of parameters that affect the quality of service (QoS) of VoIP applications via the various broadband access technologies.

Avec l'avènement de la téléphonie et des réseaux mobiles, l'impact des radiofréquences (RF) sur la santé humaine est plus que jamais un sujet d'actualité. Les résultats des recherches Homme et animal restent controversés et ne permettent pas de conclusion définitive sur l’existence ou non d’effets des RF, notamment sur le cerveau. Ainsi, nos résultats montrent que chez le rat, jeune, adulte et âgé, une exposition de 3 mois à un signal LTE 4G (900 MHz, 61V/m, DAS = 0,33 W/kg) n’a aucun effet sur l’apprentissage et la mémoire spatiale récente et ancienne, ni sur l’anxiété ou la locomotion. L’expression des gènes a été étudiée par séquençage haut débit des ARNm, en conditions "Basal" et "Apprentissage" dans l’hippocampe dorsal et le cortex préfrontal médian. Nos résultats montrent que des gènes appartenant à des regroupements fonctionnels spécifiques sont modulés en réponse à l’exposition aux RF dans l'hippocampe dorsal en condition "Basal" et dans le cortex préfrontal médian, pendant et suite à un apprentissage spatial. Cependant, il est important de noter que ces modulations génétiques n'impactent pas le rappel d'un souvenir récent ou ancien. En perspective, il sera important de connaître les possibles répercussions que ces régulations peuvent avoir à plus long terme sur le fonctionnement cérébral. / The increasing development of mobile phone technology and networks raises the question of the impact of electromagnetic fields in the radiofrequency range (RF) on human health and well-being. However, data from humans and animal scientific research remain controversial and do not allow to conclude about potential harmful effects of RF, particularly on the brain. Thus, our results showed that, in young, adult and aged rats, a chronic exposure (3 months) to a 4G LTE signal (900 MHz, SAR = 0.33 W/kg, 61V/m) had no impact on spatial learning and long-term memory, nor on anxiety and locomotion. Gene expression was studied using high throughput RNA sequencing in the dorsal hippocampus and medial prefrontal cortex, both in "Basal" and "Learning" conditions. Our results show that some genes belonging to specific functional groups were modulated by RF in the dorsal hippocampus in "Basal" condition and, in the median prefrontal cortex during and after spatial learning. However, it is to note that these gene expression modulations have no impact on recent or remote memory. In perspective, it will be important to explore the potential effects of such changes in brain functioning.