Υπολογισμός Πιθανότητας Αποκοπής Ν-διάστατου Πολυβηματικού Δικτύου Με Χρήση Συσχετισμένων Διαλείψεων

Abstract

Τα πολυβηματικά δίκτυα (multi-hop networks), απασχολούν έντονα τα τελευταία χρόνια την επιστημονική κοινότητα των Ασυρμάτων Επικοινωνιών, τόσο λόγω της μεγάλης ποικιλίας των εφαρμογών τους, όσο και για τα πολλά νέα τεχνολογικά ενδιαφέροντα προβλήματα που θέτουν.Ένα από τα πιο σημαντικά μετρικά των Ασυρμάτων Δικτύων αποτελεί η εκτίμηση της διαθεσιμότητας και κατ’ επέκταση της ποιότητας των παρεχόμενων υπηρεσιών που προσφέρουν αυτά τα δίκτυα. Για τον λόγο αυτό έχουν προταθεί διάφορα μοντέλα θεωρητικού υπολογισμού καθώς επίσης έχουν δημιουργηθεί και αλγόριθμοι αριθμητικών υπολογισμών της πιθανότητας αποκοπής (outage probability) σε τέτοια δίκτυα. Συγκεκριμένα, καθώς τα περισσότερα ασύρματα δίκτυα, όπου βρίσκει εφαρμογή η χρήση επαναληπτών, υποφέρουν, κυρίως, από διαλείψεις λόγω σκίασης, γίνεται φανερό ότι για τον σωστό σχεδιασμό και λειτουργία τους πρέπει να έχει προηγηθεί ο υπολογισμός της πιθανότητας αποκοπής του δέκτη, λαμβάνοντας υπόψη τις παραμέτρους του περιβάλλοντος διάδοσης.Το αντικείμενο της διπλωματικής αυτής εργασίας είναι ο θεωρητικός και αριθμητικός υπολογισμός της πιθανότητας αποκοπής σε δίκτυα με πολλαπλούς επαναλήπτες με χρήση συσχετισμένων διαλείψεων. Σε πρώτο στάδιο, παρουσιάζονται οι βασικές αρχές που διέπουν τα ασύρματα δίκτυα και του επαναλήπτες και έπειτα τα κυριότερα μοντέλα ανάλυσής τους. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται ο θεωρητικός υπολογισμός της πιθανότητας αποκοπής σε δίκτυα με πολλαπλούς αναγεννητικούς (regenerative) και παθητικούς (non-regenerative) επαναλήπτες σε περιβάλλον σκίασης με συσχετισμένες διαλείψεις. Επιπλέον, υλοποιείται σε περιβάλλον MATLAB αλγόριθμος αριθμητικού υπολογισμού της πιθανότητας αποκοπής για Ν-διάστατο πολυβηματικό δίκτυο με βάση τις αναλυτικές εξισώσεις. Τέλος, δημιουργείται κώδικας προσομοίωσης με χρήση λογαριθμοκανονικών κατανομών με σκοπό την έλεγχο και τη σύγκριση των αποτελεσμάτων. Το νέο μοντέλο υπολογισμού της πιθανότητας αποκοπής εφαρμόζεται σε διάφορα Ασύρματα Δίκτυα με πολύ ενδιαφέροντα αποτελέσματα.