Αναλυση Μεθοδων Εξομοιωσης Σε Πρωτοκολλα Δικτυων Επικοινωνιων

Abstract

Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η ανάλυση και εφαρμογή των μεθόδων της εξομοίωσης στην εκτίμηση παραμέτρων πρωτοκόλλων δικτύων. Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται όλες οι διαδικασίες που απαιτούνται για την εκτέλεση ενός εξομοιωτικού πειράματος που στόχο έχει την εκτίμηση ενός μέτρου αποδοτικότητας ενός πρωτοκόλλου. Οι διαδικασίες αυτές είναι κατά σειρά η σχεδίαση του εξομοιωτικού μοντέλου και του αλγορίθμου εξομοίωσης , η επιλογή της ακρίβειας στην εκτίμηση της παραμέτρου , η εύρεση του ελάχιστου απαιτούμενου χρόνου εξομοίωσης για την επίτευξη αυτής της ακρίβειας , η εύρεση του μεταβατικού χρόνου εξομοίωσης και τέλος η εκτέλεση του πειράματος. Κατά την εξομοίωση πρωτοκόλλων δικτύων η εργασία αυτή πραγματεύεται Poisson και Διωνυμικά μοντέλα κυκλοφορίας στο δίκτυο.Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια εισαγωγή στην εξομοίωση ώς εργαλείο ανάλυσης συστημάτων. Επίσης παρουσιάζονται μέθοδοι γέννησης τυχαίων αριθμών που ακολουθούν συγκεκριμένες στατιστικές κατανομές. Οι γεννήτριες αυτές αποτελέσουν τη βάση για τη μοντελοποίηση της εισερχόμενης κυκλοφορίας στο δίκτυο , στο εξομοιωτικό πείραμα. Επίσης παρουσιάζεται και αναλύεται η έννοια της διαδικασίας Poisson . Η υπόθεση για Poisson κυκλοφορία στο δίκτυο οδηγεί στο συμπέρασμα πως τα χρονικά σημεία αφίξεων πακέτων αποτελούν μια διαδικασία Poisson.Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται εξομοίωση του απλού Unslotted ALOHA με την υπόθεση άπειρου αριθμού σταθμών και Poisson κυκλοφορίας.Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται μέθοδοι υπολογισμού του μεταβατικού χρόνου εξομοίωσης.Στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύεται η λειτουργικότητα των διαστημάτων εμπιστοσύνης στην επιλογή συγκεκριμένης ακρίβειας για το εξομοιωτικό πείραμα , στην εκτίμηση ενός μέτρου αποδοτικότητας ενός δικτύου. Επίσης παρουσιάζεται η μέθοδος υπολογισμού του ελάχιστου απαιτούμενου χρόνου εξομοίωσης. Στη συνέχεια γίνεται εφαρμογή της πλήρους διαδικασίας εξομοίωσης των κεφαλαίων 3 και 4 στην εξομοίωση του απλού unslotted ALOHA.Στο πέμπτο κεφάλαιο γίνεται σύντομη παρουσίαση ενός wdma slotted/slotted πρωτοκόλλου οπτικών δικτύων τοπολογίας παθητικού αστέρα , όπως αυτό έχει προταθεί στο [6]. Στη συνέχεια γίνεται εξομοίωση του μοντέλου . Τέλος προτείνονται και αναλύονται με χρήση της εξομοίωσης δύο παραλλαγές του μοντέλου που στόχο έχουν την βελτίωση της απόδοσής του.