Αναθεση Πορων Σε Γνωστικα Δικτυα Με Χρηση Θεωριας Δημοπρασιων

Abstract

Τα γνωστικά δίκτυα αποτελούν μία υλοποίηση των τεχνολογιών τηλεπικοινωνιών που φιλοδοξούν να επιλύσουν το πρόβλημα της ανεπάρκειας του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Η έρευνα πάνω στα γνωστικά δίκτυα, η οποία ήταν εκτενής κατά την τελευταία δεκαετία, έχει προσφέρει πολλά ενδιαφέροντα αποτελέσματα, αλλά και έχει δημιουργήσει πολλές σημαντικές προκλήσεις που χρίζουν περαιτέρω μελέτης.Μία από αυτές τις προκλήσεις είναι το πρόβλημα του δυναμικού διαμοιρασμού φάσματος μεταξύ των χρηστών ενός γνωστικού δικτύου. Στα μοντέλα που εξετάζονται θεωρείται, συνήθως, η ύπαρξη δύο ειδών χρηστών: των πρωτευόντων, οι οποίοι είναι εξουσιοδοτημένοι χρήστες και διαθέτουν ένα μέρος του φάσματος, και των δευτερευόντων ή μη εξουσιοδοτημένων χρηστών, οι οποίοι συνεργάζονται ή ανταγωνίζονται για την πρόσβαση σε αυτό το φάσμα. Η χρήση της θεωρίας παιγνίων και της θεωρίας δημοπρασιών βοηθά στην ανάπτυξη τεχνικών που μπορούν, πιθανώς, να δώσουν μία λύση στο προαναφερθέν πρόβλημα.Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάθεση των πόρων, δηλαδή του φάσματος, ενός γνωστικού δικτύου στους δευτερεύοντες χρήστες του. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση ενός μηχανισμού δημοπρασίας, ο οποίος παροτρύνει τους χρήστες του γνωστικού δικτύου να καταθέτουν αληθείς προσφορές για το κομμάτι του εύρους ζώνης που επιθυμούν. Πιο συγκεκριμένα, θεωρείται ένα γνωστικό δίκτυο και υλοποιείται αλγόριθμος, ο οποίος, με βάση τις παραμέτρους του συστήματος, υπολογίζει τις προσφορές των δευτερευόντων χρηστών με στόχο την εύρεση σημείου ισοζυγίου Nash στο μη συνεργατικό παίγνιο που διεξάγεται μεταξύ τους. Αναπτύχθηκε πρόγραμμα προσομοίωσης σε περιβάλλον Matlab για την αξιολόγηση της επίδοσης του συστήματος. Με βάση τα αποτελέσματα της προσομοίωσης, γίνεται ποσοτική και ποιοτική ανάλυση, μελετάται η συμπεριφορά των δευτερευόντων χρηστών ως προς τη μεταβολή των παραμέτρων του συστήματος και αξιολογείται ο αλγόριθμος που χρησιμοποιήθηκε.