Προσαρμοστική Διαχείριση Πόρων Σε Ευφυή Δίκτυα

Abstract

Σκοπός της εργασίας είναι η διατύπωση αλγορίθμου προσαρμοστικής διαχείρισης πόρων σε ευφυή δίκτυα (ΕΔ). Επικρατέστερη φαίνεται η χρήση τεχνικής πολυπλεξίας με διαίρεση χρόνου (TDMA) για το στρώμα MAC του ΕΔ. Κάθε κόμβος του δικτύου αξιοποιεί όλο το διαθέσιμο φάσμα συχνοτήτων ενώ ο συνολικός χρόνος μοιράζεται σε χρονοθυρίδες. Στην περίπτωση αυτή, σημαντικό είναι το ζήτημα της κατανομής των διαθέσιμων χρονοθυρίδων στους κόμβους του δικτύου ώστε να ικανοποιούνται οι προδιαγραφές ως προς την ποιότητα υπηρεσίας (Quality of Service - QoS) των κόμβων. Κάθε κόμβος χαρακτηρίζεται από ένα βάρος που εκφράζει το ποσοστό των χρονοθυρίδων το οποίο ανατίθεται στον κόμβο. Εξετάζεται η εύρεση πόρων στην περίπτωση εισαγωγής νέου κόμβου στο δίκτυο με μείωση των βαρών των αρχικών κόμβων. Αρχικά επιδιώκεται η εύρεση των απαιτούμενων πόρων με μείωση των βαρών των κόμβων σε ίδιο ή χαμηλότερο επίπεδο με το νέο κόμβο. Αν αυτό δεν είναι εφικτό, πραγματοποιείται άνοδος σε υψηλότερο επίπεδο του δικτύου και επαναλαμβάνεται η διαδικασία. Για να είναι δίκαιη η κατανομή των πόρων, το ποσό του βάρους που αφαιρείται από κάθε κόμβο βρίσκεται χρησιμοποιώντας τη θεωρία της κυρτής βελτιστοποίησης.Στο Κεφάλαιο 1 γίνεται αναφορά στο σημερινό ηλεκτρικό δίκτυο, στις λειτουργίες που επιτελεί και στα προβλήματα που αντιμετωπίζει. Περιγράφεται, επίσης, η λειτουργία του ΕΔ και ο τρόπος με τον οποίο αντιμετωπίζονται τα ανωτέρω προβλήματα. Στο Κεφάλαιο 2 παρουσιάζεται το θέμα του χρονοπρογραμματισμού σε δίκτυα πολυπλεξίας με διαίρεση χρόνου και περιγράφεται το στρώμα MAC στο ΕΔ. Το Κεφάλαιο 3 παρουσιάζει συνοπτικά τη θεωρία της κυρτής βελτιστοποίησης. Στο Κεφάλαιο 4 διατυπώνεται μαθηματικά το πρόβλημα της προσαρμοστικής διαχείρισης πόρων σε ΕΔ και αναλύεται ο προτεινόμενος αλγόριθμος. Τέλος, στο Κεφάλαιο 5 απεικονίζονται διαγράμματα τα οποία προκύπτουν μετά από προσομοιώσεις σε δίκτυα στο περιβάλλον MATLAB και συζητούνται τα σχετικά αποτελέσματα.