Αναλυτική Μοντελοποίηση Σύγχρονου Πρωτοκόλλου Πρόσβασης Σε Πολυδιαυλικά Δίκτυα Με Πολλαπλούς Δέκτες Ανά Σταθμό

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετάμε ένα πολυδιαυλικό δίκτυο όπου κάθε σταθμός διαθέτει δικτυακή διεπαφή αποτελούμενη από ένα πεπερασμένο πλήθος συντονιζόμενων δεκτών. Υιοθετούμε ένα σύγχρονο πρωτόκολλο πρόσβασης στο πολυδιαυλικό δίκτυο, η απόδοση του οποίου επηρεάζεται και μελετάται ως προς δύο κυρίως φαινόμενα: i) τις συγκρούσεις στα πολλαπλά κανάλια του κοινού μέσου και ii) τις συγκρούσεις στον προορισμό. Η μελέτη του τελευταίου φαινομένου και η απόδοση του προτεινόμενου πρωτοκόλλου πρόσβασης επηρεάζονται καθοριστικά από το πλήθος των συντονιζόμενων δεκτών ανά σταθμό. Συγκεκριμένα, η απόδοση του πρωτοκόλλου με την προτεινόμενη δικτυακή διεπαφή συγκρίνεται με την απόδοση του πρωτοκόλλου όταν: i) κάθε σταθμός διαθέτει έναν μοναδικό συντονιζόμενο δέκτη και ii) το φαινόμενο των συγκρούσεων στον προορισμό δεν λαμβάνεται καθόλου υπόψιν. Από τη σύγκριση αυτή προκύπτει η συνεισφορά της παρούσας διπλωματικής εργασίας.Η απόδοση του πρωτοκόλλου μοντελοποιείται με μία Μαρκοβιανή αλυσίδα διακριτού χρόνου. Τα μέτρα αποδοτικότητας, δηλαδή η μέση διέλευση, η μέση καθυστέρηση και η μέση πιθανότητα απόρριψης στον προορισμό λόγω συγκρούσεων, εξάγονται αναλυτικά από κλειστές μαθηματικές εκφράσεις. Οι παράγοντες που επηρεάζουν την απόδοση του πρωτοκόλλου είναι οι εξής: i) το πλήθος των σταθμών στο δίκτυο, ii) το πλήθος των καναλιών που συγκροτούν το πολυδιαυλικό δίκτυο και iii) το πλήθος των συντονιζόμενων δεκτών ανά σταθμό. Στη διπλωματική αυτή εργασία, η απόδοση του πρωτοκόλλου μελετάται ως προς και τις τρεις αυτές παραμέτρους. Τα αριθμητικά αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι η διέλευση του συστήματος αυξάνει με την αύξηση των καναλιών, γεγονός που καθιστά το φαινόμενο των συγκρούσεων στον προορισμό πιο έντονο. Επομένως, στην περίπτωση αυτή, η συνεισφορά της αύξησης του πλήθους των συντονιζόμενων δεκτών ανά σταθμό βελτιώνει σημαντικά την απόδοση, προκαλώντας αύξηση της διέλευσης και μείωση της καθυστέρησης και της πιθανότητας απόρριψης στον προορισμό.