Μοντελοποίηση και Μελέτη Απόδοσης Δικτύων Επικοινωνιών

Εισαγωγή στην μοντελοποίηση δικτύων επικοινωνιών με την βοήθεια στοχαστικών διαδικασιών: σύντομη επανάληψη διακριτών τυχαίων μεταβλητών, η στοχαστική διαδικασία Bernoulli και αθροίσματα ανεξάρτητων τυχαίων μεταβλητών, η στοχαστική διαδικασία Poisson και οι κύριες ιδιότητες της, διακριτές αλυσίδες Markov (ιδιότητες, κατηγοριοποίηση καταστάσεων, οριακή συμπεριφορά). Εισαγωγή στη μοντελοποίηση δικτύων επικοινωνιών με τη βοήθεια της θεωρίας ουρών αναμονής (Θεώρημα Little, οι Μαρκοβιανές ουρές αναμονής M/M/1, M/M/m, M/M/m/m, η ουρά αναμονής M/G/1 με γενικευμένη κατανομή χρόνων εξυπηρέτησης, ουρά αναμονής M/G/1 με περιόδους διακοπής του εξυπηρετητή, ουρές αναμονής με προτεραιότητες). Σχεδίαση, μοντελοποίηση και ανάλυση απόδοσης πρωτοκόλλων προσπέλασης μέσου και χρονοπρογραμματισμού μεταδόσεων για ραδιοδίκτυα μετάδοσης πακέτων και για ασύρματα δίκτυα ενοποιημένων υπηρεσιών.

Στόχοι Μαθήματος

Ο εκπαιδευόμενος μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος αναμένεται να κατανοεί και να μπορεί να χειριστεί στοχαστικές διαδικασίες και μοντέλα ουρών αναμονής, τα οποία είναι απαραίτητα για την μοντελοποίηση και μελέτη απόδοσης δικτύων επικοινωνιών. Τα παραπάνω θα του επιτρέψουν να μπορεί να αξιολογήσει την απόδοση πρωτοκόλλων επικοινωνιών που σε διάφορα στάδια της εργασίας του θα κληθεί να λειτουργήσει σε πραγματικά δίκτυα αφού τα έχει πρώτα κατάλληλα παραμετροποιήσει ή πρωτοκόλλων επικοινωνιών που θα χρειαστεί ό ίδιος να σχεδιάσει.

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

Προαπαιτούμενα του μαθήματος είναι βασικές γνώσεις σε Θεωρία Πιθανοτήτων και Διαφορικό και Απειροστικό Λογισμό. Οι κωδικοί των συνιστώμενων προαπαιτούμενων μαθημάτων της Σχολής ΗΜΜΥ είναι: ΜΑΘ 101 και ΤΗΛ 202.

Περιεχόμενα

Εισαγωγή στην μοντελοποίηση δικτύων επικοινωνιών με την βοήθεια στοχαστικών διαδικασιών: σύντομη επανάληψη διακριτών τυχαίων μεταβλητών, η στοχαστική διαδικασία Bernoulli και αθροίσματα ανεξάρτητων τυχαίων μεταβλητών, η στοχαστική διαδικασία Poisson και οι κύριες ιδιότητες της, διακριτές αλυσίδες Markov (ιδιότητες, κατηγοριοποίηση καταστάσεων, οριακή συμπεριφορά). Εισαγωγή στη μοντελοποίηση δικτύων επικοινωνιών με τη βοήθεια της θεωρίας ουρών αναμονής (Θεώρημα Little, οι Μαρκοβιανές ουρές αναμονής M/M/1, M/M/m, M/M/m/m, η ουρά αναμονής M/G/1 με γενικευμένη κατανομή χρόνων εξυπηρέτησης, ουρά αναμονής M/G/1 με περιόδους διακοπής του εξυπηρετητή, ουρές αναμονής με προτεραιότητες). Σχεδίαση, μοντελοποίηση και ανάλυση απόδοσης πρωτοκόλλων προσπέλασης μέσου και χρονοπρογραμματισμού μεταδόσεων για ραδιοδίκτυα μετάδοσης πακέτων και για ασύρματα δίκτυα ενοποιημένων υπηρεσιών.