ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΙΚΕΣ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΔΙΑΘΕΣΗΣ ΕΥΡΟΥΣ ΖΩΝΗΣ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ

Abstract

Η ΠΑΡΟΥΣΑ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΑΣΧΟΛΕΙΤΑΙ ΜΕ ΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΑΝΑΘΕΣΗΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ. ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙ ΔΥΝΑΜΙΚΑ ΜΕ ΔΙΑΤΕΤΑΓΜΕΝΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΘΕΣΗ Η ΥΒΡΙΔΙΚΗ ΑΝΑΘΕΣΗ ΚΑΙ ΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΥΠΟΤΙΘΕΤΑΙ ΟΤΙ ΕΙΝΑΙ ΓΝΩΣΤΟ ΕΚ ΤΩΝ ΠΡΟΤΕΡΩΝ. ΜΕ ΓΝΩΜΟΝΑ ΤΗΝ ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ ΠΛΗΡΗ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗΤΟΥ ΔΙΑΘΕΣΙΜΟΥ ΕΥΡΟΥΣ, ΤΟ ΟΠΟΙΟ ΑΠΟΤΕΛΕΙ ΕΝΑ ΣΠΑΝΙΟ ΠΟΡΟ ΣΤΑ ΕΝ ΛΟΓΩ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ, Η ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΕΠΙΚΕΝΤΡΩΘΗΚΕ ΣΤΗ ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ ΑΝΑΘΕΣΗΣ ΟΝΟΜΑΣΤΙΚΩΝ Η ΜΟΝΙΜΩΝ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ, ΟΙ ΟΠΟΙΟΙ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΟΝΤΑΙ ΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΟΜΟΙΟΜΟΡΦΙΑ ΤΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ ΚΙΝΗΣΗΣ ΟΠΩΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΖΕΤΑΙ ΣΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΑΥΤΗΣ ΤΗΣ ΜΟΡΦΗΣ. ΟΙ ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ ΔΕΝ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΕΣΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ, ΣΤΟ ΟΠΟΙΟ ΟΙ ΑΠΟΦΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΘΕΣΗ ΤΩΝ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ ΛΑΜΒΑΝΟΝΤΑΙ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΙΣ ΕΙΣΕΡΧΟΜΕΝΕΣ ΚΛΗΣΕΙΣ, ΑΛΛΑ ΑΝΤΙΘΕΤΑ ΒΡΙΣΚΟΥΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΣΕ ΕΝΑ ΥΨΗΛΟΤΕΡΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΤΩΝ ΠΟΡΩΝ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ. ΣΤΟ ΠΛΑΙΣΙΟ ΑΥΤΟ Η ΕΡΓΑΣΙΑ ΕΠΕΚΤΕΙΝΕΤΑΙ ΕΠΙΣΗΣ ΚΑΙ ΣΤΟ ΠΡΟΒΛΗΜΑ ΑΝΑΔΙΑΤΑΞΗΣ ΤΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ, ΤΟ ΟΠΟΙΟ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙΜΕ ΜΙΑ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΟΝΟΜΑΣΤΙΚΩΝ Η ΜΟΝΙΜΩΝ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ ΓΙΑ ΚΑΠΟΙΑ ΠΕΡΙΟΔΟ, ΟΤΑΝ ΔΙΑΠΙΣΤΩΘΕΙ ΟΤΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΕΣ ΑΛΛΑΓΕΣ ΕΧΟΥΝ ΣΥΜΒΕΙ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΦΕΡΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ ΚΑΙ Η ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΒΕΛΤΙΣΤΗ. ΤΑ ΣΧΗΜΑΤΑ ΠΟΥ ΠΡΟΤΕΙΝΟΝΤΑΙ ΕΙΝΑΙ ΚΑΤΑΛΛΗΛΑ ΓΙΑ ΕΝΑ ΜΕΓΑΛΟ ΕΥΡΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΑΦΟΥ ΔΕΝ ΠΕΡΙΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΑΠΟ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΕΣ ΤΟΠΟΛΟΓΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΚΑΙ ΜΟΝΤΕΛΑ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΩΝ ΠΑΡΕΜΒΟΛΩΝ. ΕΤΣΙ ΜΠΟΡΟΥΝ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΟΥΝ ΕΞΙΣΟΥ ΣΕ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΜΙΚΡΟΚΥΨΕΛΩΝ ΚΑΙ ΜΑΚΡΟΚΥΨΕΛΩΝ, ΕΝΩ ΔΕΝ ΕΞΑΡΤΩΝΤΑΙ ΚΑΙΑΠΟ ΤΗΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΡΟΣΒΑΣΗΣ ΣΤΟ ΜΕΣΟ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ. (ΠΕΡΙΚΟΠΗ ΠΕΡΙΛΗΨΗΣ)

WE CONSIDER THE PROBLEM FREQUENCY ALLOCATION IN CELLULAR MOBILE COMMUNICATION SYSTEMS. THE CELLULAR SYSTEM MAY OPERATE WITH ORDERED DYNAMIC CHANNEL ASSIGNMENT OR HYBRID CHANNEL ASSIGNMENT, AND THE LEVEL OF TRAFFIC DEMAND IN EACH CELL IS ASSUMED TO BE KNOWN IN ADVANCE. MOTIVATED BY THE NON-UNIFORM TRAFFIC PATTERNS ENCOUNTERED ON THESE SYSTEMS, THIS THESIS PROPOSES A DEMAND-ORIENTED ASSIGNMENT APPROACH OF NOMINAL OR PERMANENT FREQUENCIES TO MORE FULLY EXPLOIT THE SPECTRUM, WHICH STILL REMAINS A SCARSE RESOURCE DUE TO THE INCREASING NEEDS OF CUSTOMERS AND APPLICATIONS. IN THIS RESPECT, THE PROPOSED SCHEMES ARE NOT INTENDED FOR OPERATING ON A CALL-BY-CALL BASIS BUT FOR AN UPPER LEVEL OF BANDWIDTH MANAGEMENT. FURTHERMORE, WE CONSIDER THE PROBLEM OF RECONFIGURING THE NETWORK OPERATING WITH AN ASSIGNMENT OF NOMINAL OR PERMANENT CARRIERS FOR A CERTAIN PERIOD OF TIME, WHEN SIGNIFICANT CHANGES OF TRAFFIC HAVE OCCURED AND THE CURRENTOPERATION IS NOT OPTIMAL. OUR TECHNIQUES ARE APPROPRIATE FOR A LARGE VARIETY OF SYSTEMS SINCE THEY ARE NOT LIMITED BY THE TOPOLOGY AND THE INTERFERENCE CONSTRAINT MODELS. THUS, THEY CAN BE USED IN MACRO-CELLULAR AND MICRO-CELLULAR ENVIRONMENTS AND THEY ARE NOT DEPENDENT BY THE ADOPTED MULTIPLE ACCESS SCHEME.WE FIRST DEAL WITH THE PROBLEM OF MAXIMIZING THE THROUGHPUT OR EQUIVALENTLY MINIMIZING THE TOTAL BLOCKING PROBABILITY IN CELLULAR NETWORKS, WHEN THE REST OF THE PARAMETERS, SUCH AS THE CELLULAR TOPOLOGY, THE LEVEL OF INTERFERENCE CONSTRAINTS AND THE LOAD CONDITIONS ARE PRE-DETERMINED. (ABSTRACT TRUNCATED)