August 30, 2012

Effective Capacity Theory for Modeling Systems with Time-Varying Servers, with an Application to IEEE 802.11 WLANs

  • May 16, 2022 till May 16, 2022
  • Lecture Room, Dept. Informatics & Telecommunications, UoA

Πολλές απαιτητικές δικτυακές εφαρμογές επιζητούν στοχαστικές εγγυήσεις ποιότητας υπηρεσίας. Όσον αφορά τις εγγυήσεις που σχετίζονται με τις απώλειες των πακέτων δεδομένων, η ασυμπτωτική θεωρία που βασίζεται στις έννοιες του Ισοδύναμου Εύρους Ζώνης και της Ισοδύναμης Χωρητικότητας αποδείχθηκε κατάλληλη για τον υπολογισμό μικρών πιθανοτήτων απωλειών σε συστήματα αναμονής με (σύνθετες) χρονικά μεταβαλλόμενες διεργασίες εισόδου και εξυπηρέτησης. Επίσης, η ασυμπτωτική θεωρία οδήγησε στη δημιουργία απλών μηχανισμών ελέγχου κίνησης για την παροχή των σχετικών εγγυήσεων
Το γεγονός αυτό ώθησε στην περαιτέρω εφαρμογή της θεωρίας για τη διασφάλιση χρονικών εγγυήσεων ποιότητας υπηρεσίας. Ωστόσο, μέχρι σήμερα αυτή η εφαρμογή σε συστήματα αναμονής με χρονικά μεταβαλλόμενο ρυθμό εξυπηρέτησης επικαλούνταν μόνο ευριστικά επιχειρήματα. Η παρούσα διατριβή καλύπτει αυτό το κενό, θεμελιώνοντας αυστηρά τη χρήση της θεωρίας του Ισοδύναμου Εύρους Ζώνης και της Ισοδύναμης Χωρητικότητας για τον ασυμπτωτικά ακριβή υπολογισμό της πιθανότητας η καθυστέρηση να υπερβεί ένα δοσμένο κατώφλι σε συστήματα αναμονής με μεταβαλλόμενο ρυθμό εξυπηρέτησης.
Η μελέτη των συστημάτων αναμονής με χρονικά μεταβαλλόμενους εξυπηρετητές καθίσταται ολοένα και πιο σημαντική στις μέρες μας, λόγω της ευρείας εξάπλωσης της ασύρματης δικτύωσης. Ένα ασύρματο τερματικό μπορεί να θεωρηθεί ως ένας χρονικά μεταβαλλόμενος εξυπηρετητής δεδομένων, εξαιτίας των αυξομειώσεων του ρυθμού εξυπηρέτησης στο φυσικό επίπεδο ή στο επίπεδο πρόσβασης μέσου. Ακολουθώντας αυτήν τη συλλογιστική, η διατριβή εφαρμόζει τα γενικά αποτελέσματα της θεωρίας του Ισοδύναμου Εύρους Ζώνης και της Ισοδύναμης Χωρητικότητας στο πρότυπο ασύρματης τοπικής δικτύωσης ΙΕΕΕ 802.11. Προς αυτήν την κατεύθυνση, η διατριβή αποδεικνύει ότι ένα τερματικό ΙΕΕΕ 802.11 μπορεί να μοντελοποιηθεί ως ένας Ημί-Μαρκοβιανός εξυπηρετητής δεδομένων του τύπου On/Off, με γνωστές κατανομές για τις περιόδους On και Off, και στη συνέχεια υπολογίζει τη συνάρτηση Ισοδύναμης Χωρητικότητας αυτού του εξυπηρετητή On/Off. Τα παραχθέντα γενικά αποτελέσματα χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση της πιθανότητας υπερχείλισης του ταμιευτήρα MAC ΙΕΕΕ 802.11, καθώς και της πιθανότητας η καθυστέρηση σε αυτόν να παραβιάσει ένα δοσμένο χρονικό όριο. Τα γενικά αποτελέσματα επιπλέον οδηγούν στη δημιουργία απλών πολιτικών ελέγχου κίνησης, προκειμένου να επιβληθούν οι σχετικές εγγυήσεις ποιότητας υπηρεσίας.

Skip to content