Βέλτιστη ανάθεση πόρων σε ασύρματα πολυκυτταρικά δίκτυα με κατανεμημένους αλγόριθμους

Abstract

Το αντικείμενο της παρούσης εργασίας επικεντρώνεται στην ανάπτυξη αλγορίθμων εξέτασης και πρόσβασης στο ασύρματο μέσο για δίκτυα Cognitive Radios, μίας νέας τεχνολογίας, η οποία προσπαθεί να μετριάσει το αυξανόμενο πρόβλημα του κορεσμού του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Στο πρώτο κεφάλαιο της εργασίας αναπτύσσονται βασικές έννοιες και τεχνολογίες σχετικές με τα Cognitive Radios καθώς και η επικρατούσα αρχιτεκτονική τους, ενώ στο δεύτερο μία βιβλιογραφική επισκόπηση των κυριότερων εργασιών που έχουν δημοσιευθεί, καθώς και τα κυριότερα ερευνητικά προβλήματα που έχουν προκύψει. Στο τρίτο κεφάλαιο προτείνεται μία ομάδα ευριστικών αλγορίθμων άμεσης ανταμοιβής που εξετάζει τις ευκαιρίες μετάδοσης ενός Cognitive Radio χρήστη, παραβλέποντας το πρόβλημα του συγχρονισμού πομπού - δέκτη, τόσο για την περίπτωση που τα στατιστικά χαρακτηριστικά των προς εξέταση και πρόσβαση καναλιών είναι γνωστά, όσο και για την περίπτωση άγνωστου ηλεκτρομαγνητικού περιβάλλοντος. Για το ίδιο πρόβλημα, στο τέταρτο κεφάλαιο αναπτύσσεται μία ομάδα ευριστικών αλγορίθμων αποτίμησης της ποιότητας των καναλιών, οι οποίοι καθιστούν ένα Cognitive Radio σύστημα ικανό να αποφασίζει εάν θα μεταδώσει μέσω του καναλιού που εξετάζει ή εάν θα περιμένει, έχοντας την εκτίμηση ότι σε σύντομο χρονικό διάστημα θα του δοθεί καλύτερη ευκαιρία μετάδοσης από την παρούσα. Μέσω προσομοιοδσεων διερευνείται η συμπεριφορά και η απόδοση των αλγορίθμων ευκαιριακής χρήσης του φάσματος, που προτείνονται στα προαναφερθέντα κεφάλαια.