| dc.description.abstract | Τα τελευταία χρόνια παρατηρείται ευρύτερη χρήση των ασύρματων δικτύων που τείνουν να αντικαταστήσουν τα ενσύρματα, χάρη στα πλεονεκτήματα τους που προσδίδουν ευελιξία και αυτονομία στους χρήστες. Εντούτοις όπως κάθε καινούρια τεχνολογία έτσι και αυτή των ασύρματων δικτύων βρίσκεται αντιμέτωπη με δυσκολίες και περιορισμούς. Ένα από τα βασικότερα προβλήματα, οι παρεμβολές [1], προκύπτει από τον ανταγωνισμό μεταξύ των διάφορων σταθμών αναμετάδοσης για τη δέσμευση ελεύθερου καναλιού επικοινωνίας.
Λόγω της ευρείας χρήσης των ασύρματων δικτύων και της συνεχόμενης ανάπτυξης νέων τεχνολογιών που προωθούν τη χρήση ασύρματων συσκευών, δημιουργείται άμεση ανάγκη αντιμετώπισης των παρεμβολών που μειώνουν την απόδοση του δικτύου και της ποιότητας της εμπειρίας του χρήστη. Προηγούμενες προσπάθειες μείωσης των παρεμβολών εισηγήθηκαν προσωρινές λύσεις [2], όπως τη μετακίνηση των σταθμών αναμετάδοσης σε άλλα σημεία ή τη δημιουργία αλγόριθμων για αυτόματη εναλλαγή συχνότητας.
Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή στοχεύει στον σχεδιασμό μιας πιο μόνιμης λύσης του προβλήματος των παρεμβολών. Η λύση αυτή περιλαμβάνει τον σχεδιασμό ενός αρχικού κατανεμημένου πρωτοκόλλου όπου ανεξάρτητοι ασύρματοι κόμβοι μπορούν να συνεργαστούν με σκοπό την μείωση παρεμβολών μεταξύ τους. Το κίνητρο για την συνεργασία είναι ότι το πρωτόκολλο θα βασίζεται σε στρατηγικές δράσης για τον κάθε ασύρματο κόμβο, που θα έχουν ως αποτέλεσμα σημαντικό κέρδος για τον κάθε κόμβο ξεχωριστά και ως αποτέλεσμα για όλους τους κόμβους ως ομάδα. Με βάση τη Θεωρία Παιγνίων εξετάστηκαν οι δημοφιλέστερες στρατηγικές και αναπτύχθηκαν τέσσερις νέες που σκοπός τους είναι η προώθηση της συνεργασίας μεταξύ των συμμετεχόντων, δηλαδή τους διάφορους σταθμούς αναμετάδοσης. Η αξιολόγηση των στρατηγικών αυτών πραγματοποιήθηκε με τη βοήθεια του εργαλείου Matlab που έθεσε δυνατή τη σύγκριση μεταξύ των στρατηγικών και την επιλογή μιας από αυτές που όχι μόνο είναι αποδοτική αλλά προωθεί και τη συνεργασία.
iv
Τα συμπεράσματα που φαίνονται με βάση τη σύγκριση είναι ότι η συνεργασία είναι σημαντική και μπορεί να φέρει τα επιθυμητά αποτελέσματα κάτι το οποίο αδυνατεί να συνδυάσει η μέχρι τώρα επικρατέστερη στρατηγική σε παρόμοια παιχνίδια Southampton. Το γεγονός αυτό οδήγησε στην επιλογή μιας από τις καινούριες στρατηγικές, της Guess Opponent’s Next Move η στρατηγική αυτή επιλέχτηκε λόγω της πολύ κοντινής απόδοσης που εξασφάλισε έναντι της Southampton αλλά και επίσης λόγω του ότι προωθεί τα κοινά πλεονεκτήματα της συνεργασίας έναντι του ατομικού συμφέροντος κάτι που η Southampton δεν προωθεί .
Με βάση τα ευρήματα της αξιολόγησης έγινε μια αρχική περιγραφή ενός πιθανού πρωτόκολλου. Ως μελλοντική εργασία παραμένει η ανάπτυξη και εφαρμογή του ώστε να διαπιστωθεί η αποτελεσματικότητα του σε πραγματικό περιβάλλον. | el_GR |
| dc.description.translatedabstract | In recent years wireless networks have become a trend, as the advantages of autonomy and flexibility which they provide, have not been lost on the general public. A wider and ever increasing use puts them ahead in a race that will soon see cabled networks replaced by wireless networks and quite possibly render them obsolete. With every new technology however, certain limitations must be overcome and wireless networks are no different.
Interference, the most common of said problems, arises from competing Access Points (APs) trying to acquire an open communications channel in a first-come-first-serve environment. Due to the wide use of wireless networks, not to mention the continuous research and development of new technologies that strive to promote use of such networks, there arises an immediate requirement in dealing with such interference difficulties that tend to lower, substantially, the networks' quality of service and, by consequence, that of the user's.
Many attempts at solving interference have been put forth in the past, from complex solution such as implementing algorithms to automatically switch channels/frequencies to some as simple as moving the APs from one location to another. All had similar faults in that they were, at best, short-term solutions.
This master's thesis aims to possibly provide a more permanent solution to the problem of interference in wireless networks. Using the mathematical concepts of Game Theory, the author investigates the popular and well-known strategies that encompass the Prisoner's Dilemma games, while also developing four new-strategies, in an effort to suggest new methods of dealing with interference between APs known as the players in the Prisoner's Dilemma and Iterated Prisoner's Dilemma games. Said strategies try to promote cooperation between the players instead of the more commonly deployed solutions which promote competition and rivalry.
The analysis and experimentation of the above mentioned strategies were performed using the MatLab (short for Matrix Laboraty) tool which allows for comparison between each strategy and makes the choice of an efficient and cooperative strategy easy, through a comprehensive and conclusive analysis of facts and data. All conclusions derived are made with cooperation as the first and most important objective, a requirement for the best possible solution, something which the Southampton strategy, the leading Prisoner's Dilemma strategy up to the time of this writing, cannot accomplish. As such, the Guess Opponent's Next Move strategy, the strategy chosen by the author, may not be the winning strategy, it is considered the best with regard to cooperation and comes in a close second to the Southampton strategy in terms of accumulation of points.
vi
All conclusions attributed within this thesis were then used to create a possible theoretical network communication protocol. Development and deployment are still required before it may be applied to a real-world environment, such that its effectiveness may be quantified. | el_GR |
