Μηχανισμοί Διαχείρισης Ραδιοπόρων Για Σύγχρονα Δϊκτυα Κινητών Επικοινωνιών Πέραν Της 3ης Γενιάς

Abstract

Το ερευνητικό αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η μελέτη μηχανισμών για τη βέλτιστη διαχείριση πόρων σε σύγχρονα δίκτυα κινητών επικοινωνιών πέραν της 3ης γενιάς. Η ερευνητική αυτή προσπάθεια στηρίζεται σε μία αρθρωτή κλιμακούμενη δομή τεσσάρων αξόνων. Πρώτον, προσεγγίζονται τα εν λόγω δίκτυα μέσω προσομοιώσεων, με σκοπό την εις βάθος κατανόηση των χαρακτηριστικών τους και την εξαγωγή συμπερασμάτων ως προς τη λειτουργία τους, τα οποία αποτελούν τη βάση για τη συνέχιση της εργασίας. Δεύτερον, μελετώνται δίκτυα απλωμένου φάσματος μονής φέρουσας με έμφαση στο πρόβλημα της ταυτόχρονης εξυπηρέτησης πολλαπλών υπηρεσιών πραγματικού χρόνου για τους χρήστες της άνω ζεύξης. Ως επιστέγασμα της μελέτης αυτής, εισάγεται μία νέα οικογένεια αλγορίθμων δρομολόγησης δεδομένων, η οποία ανταποκρίνεται στις προαναφερθείσες απαιτήσεις. Τρίτον, ερευνώνται δίκτυα πολλαπλών φερόντων, στα οποία είναι απαραίτητη η βελτιστοποίηση της διαχείρισης των υπαρχόντων ραδιοπόρων τόσο στο πεδίο του χρόνου, όσο και στο πεδίο της συχνότητας. Στα πλαίσια αυτής της δραστηριότητας παρουσιάζονται νέοι μηχανισμοί διαχείρισης ραδιοπόρων που υποστηρίζουν προφίλ δίκαιης απόδοσης πόρων, συνυπάρχουσες ετερογενείς τηλεπικοινωνιακές υπηρεσίες καθώς και διαφορετικά σχήματα μετάδοσης και προσαρμογής της ισχύος. Τέλος, αναλύεται θεωρητικά η συνολική διαστρωματική και διασυστημική βελτιστοποίηση των ασυρμάτων δικτύων, με έμφαση στο φυσικό στρώμα, στο στρώμα ζεύξης και στο στρώμα μεταφοράς. Αποτέλεσμα αυτής της ανάλυσης είναι η δημιουργία ενός αναλυτικού μοντέλου που εκφράζει τις παραμετρικές σχέσεις οι οποίες διασυνδέουν τη λειτουργία και επίδοση των επί μέρους στρωμάτων της στοίβας. Τα σημαντικότερα ευρήματα της διατριβής αφορούν σε μηχανισμούς και αλγορίθμους για την αποδοτική ανάθεση των διαθέσιμων πόρων σε σύγχρονα δίκτυα κινητών επικοινωνιών πέραν της 3ης και 4ης γενιάς.