Αναπτυξη Μοντελων Συνδεσιμοτητας Και Αξιολογηση Επιδοσης Σε Ασυρματα Δικτυα Νεας Γενιας

Abstract

Το αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η ανάπτυξη μοντέλων συνδεσιμότητας και η αξιολόγηση της επίδοσης τους σε ασύρματα δίκτυα νέας γενιάς. Στα σύγχρονα ασύρματα πολυβηματικά δίκτυα πρωταρχικός παράγοντας για την λειτουργία τους είναι η επίτευξη συνδεσιμότητας. Στα πλαίσια αυτά προτάθηκαν βελτιώσεις και τροποποιήσεις στην βασική μεθοδολογία υπολογισμού της συνδεσιμότητας, αναπτύχθηκε ένα νέο μοντέλο υπολογισμού της ενώ διερευνήθηκαν τα όρια της συνδεσιμότητας για κανάλια διαλείψεων εξαιτίας σκίασης και για κανάλια διαλείψεων εξαιτίας βροχής. Πιο συγκεκριμένα, στο 2ο κεφάλαιο παρουσιάζεται τροποποιημένη μεθοδολογία για τον υπολογισμό της συνδεσιμότητας και αξιολογείται το προτεινόμενο μοντέλο για κανάλια διαλείψεων εξαιτίας σκίασης. Η ανάλυση βασίστηκε στη γενικότερη περίπτωση που αντιστοιχεί σε τυχαία δίκτυα με τυχαία τοπολογία μία θεώρηση που αποτέλεσε την βάση για όλες τις μεθοδολογίες και αναλύσεις της διατριβής. Στο 3ο κεφάλαιο αναλύεται η δυνατότητα χρήσης μεθόδων διαφορισμού στις συνδέσεις του δικτύου με απώτερο στόχο την αύξηση της συνδεσιμότητας για περιβάλλοντα διάδοσης με διαλείψεις σκίασης και αξιολογούνται οι. βασικότερες τεχνικές διαφορικής λήψης. Στο 4ο κεφαλαίο αναπτύχθηκε ένα νέο μοντέλο υπολογισμού της συνδεσιμότητας που βασίζεται στην θεωρία γράφων και τα συνδετικά δένδρα και προτείνεται ένα νέο μέτρο αξιολόγησης. Τα βασικά πλεονεκτήματα της προτεινόμενης μεθοδολογίας είναι ότι λαμβάνονται ταυτόχρονα υπόψη τόσο η χωρική κατανομή του δικτύου όσο και η στοχαστική συμπεριφορά του καναλιού διάδοσης αλλά και οι διαθεσιμότητας των συνδέσεων. Η αξιολόγηση του μοντέλου πραγματοποιήθηκε για συσχετισμένα κανάλια διαλείψεων σκίασης ενώ είναι δυνατή η παραμετροποίησή του για οποιοδήποτε κανάλι διάλειψης. Τέλος, το νέο μοντέλο παραμετροποιήθηκε ώστε να ενσωματώνει και την δυνατότητα χρήσης τεχνικών διαφορισμού.Στο 5ο κεφάλαιο αναπτύχθηκε μεθοδολογία υπολογισμού της συνδεσιμότητας για τα σύγχρονα δίκτυα κορμού τα οποία λειτουργούν στις ζώνες συχνοτήτων (10-50GHz). Το προτεινόμενο μοντέλο λαμβάνει υπόψη το κυριότερο στοχαστικό παράγοντα εξασθενήσεων που είναι οι διαλείψεις εξαιτίας βροχής. Για την αξιολόγηση της συνδεσιμότητας χρησιμοποιήθηκαν τρία διαφορετικά μοντέλα κατανομών (λογαριθμοκανονική, γάμμα και Weibull κατανομή) για τον υπολογισμό των επιπρόσθετων εξασθενήσεων. Τέλος, προτάθηκε η τεχνική της προσαρμοστικής διαμόρφωσης για την διατήρηση της συνδεσιμότητας στα απαιτούμενα επίπεδα μεταβάλλοντας την ρυθμαπόδοση του δικτύου.