Τεχνικές χρονοπρογραμματισμού σε ασύρματα δίκτυα εκπομπής
Authors: Λιάσκος Χρήστος 
Published: August 2021

Η παρούσα διατριβή πραγματεύεται την διάδοση πληροφορίας μέσω συστημάτων ασύρματης, περιοδικής προώθησης-εκπομπής. Τα συστήματα αυτά παρέχουν πλεονεκτήματα απεριόριστης κλιμάκωσης ως προς τον αριθμό των πελατών, απόλυτης ασφάλειας από κακόβουλες επιθέσεις και ιδιαίτερα χαμηλό κόστος υλοποίησης. Επιπλέον, το σχήμα προώθησης εκμεταλλεύεται άμεσα και αποδοτικά την ομοιότητα των προτιμήσεων των πελατών, ελαχιστοποιώντας τις απαιτήσεις σε εύρος ζώνης. Ωστόσο, η ποιότητα εξυπηρέτησης που παρέχουν υστερεί συνήθως ενός κλασικού συστήματος έλκυσης ιδίου κόστους. Για το λόγο αυτό, οι σχετικές έρευνες επικεντρώθηκαν αποκλειστικά στην βελτίωση της απόδοσης του συστήματος. Η παρούσα μελέτη εκκινεί από την παρατήρηση ότι η μονοδιάστατη προσπάθεια βελτίωσης του παρεχόμενου μέσου χρόνου εξυπηρέτησης αγνόησε το κόστος υλοποίησης των προτεινόμενων σχημάτων, σε βαθμό που τα καθιστά μη εφαρμόσιμα στην πράξη. Η υψηλή πολυπλοκότητα των προτεινόμενων λύσεων καθιστά ανωφελή τη χρήση του σχήματος προώθησης έναντι ενός αντίστοιχου κόστους σχήματος έλκυσης. Ως αποτέλεσμα, στόχος της διατριβής ορίζεται η βελτιστοποίηση της απόδοσης ενός σχήματος ασύρματης προώθησης, για κάθε δεδομένο κόστος υλοποίησης. Σε αρχικό στάδιο καθορίζονται οι παράγοντες που καθορίζουν το κόστος υλοποίησης του συστήματος. Μέσω ευριστικού πειραματισμού εξάγεται το συμπέρασμα πως η πολυπλοκότητα της διαδικασίας χρονοπρογραμματισμού εκπομπής και το μέγεθος του παραγόμενου προγράμματος καθορίζουν το συνολικό κόστος του σχήματος. Μέσω νέων μαθηματικών μεθόδων πραγματοποιείται αναλυτική σύνδεση του επιτυγχανόμενου μέσου χρόνου εξυπηρέτησης και του μεγέθους του προγράμματος εκπομπής. Επιπλέον, προτείνονται συμβατές διαδικασίες χρονοπρογραμματισμού χαμηλής πολυπλοκότητας. Τα αποτελέσματα αυτά επιτρέπουν τον καθορισμό του σημείο λειτουργίας του συστήματος σε έναν πλήρως ρυθμίσιμο, επιθυμητό συνδυασμό κόστους-απόδοσης. Στη συνέχεια, εξετάζεται η έκφραση της απόδοσης με χρήση συνθετότερων κριτηρίων ποιότητας υπηρεσίας. Προτείνονται σχήματα που επιτρέπουν την παράλληλη χρήση πολλαπλών κριτηρίων βελτιστοποίησης, τα οποία δύνανται να εκφραστούν με σύγχρονες μετρικές απόδοσης και ψυχομετρικές. Τέλος, παρατηρείται πως το χαμηλό κόστος υλοποίησης ενός σχήματος προώθησης ενδέχεται να συνεπάγεται την υλοποίησή του ως απλή υποδιεργασία ενός ολοκληρωμένου συστήματος. Για το λόγο αυτό μελετάται η διεπαφή του συστήματος με τρίτους μηχανισμούς διάδοσης πληροφορίας. Εξετάζεται ιδιαίτερα η σύνδεση με συστήματα συνεργατικής δικτύωσης πελατών σε αστικά περιβάλλοντα, όπου η χρήση προώθησης ενδείκνυται ιδιαίτερα, εξαιτίας του μεγάλου αριθμού πελατών. Επιδεικνύεται η αποδοτικότητα της μοντελοποίησης της συνεργασίας ως ένα υβριδικό σύστημα εξισορρόπησης έλκυσης-προώθησης και βελτιστοποιείται αναλυτικά ο διαμοιρασμός φόρτου στις δυο προσεγγίσεις.Έχοντας μελετήσει σφαιρικά τα συστήματα προώθησης, η παρούσα διατριβή ευελπιστεί να συνεισφέρει στην επαναοριοθέτηση τη χρησιμότητάς τους στις σύγχρονες επικοινωνίες. Η προώθηση δεδομένων αποδεικνύεται ως ένα άριστο μέσο διερεύνησης του πληροφοριακού ρόλου του διακινούμενου περιεχομένου. Στην πορεία της ζωής του, ένα σύστημα προώθησης μπορεί να εξελιχθεί σε αμιγή ή υβριδική έλκυση, αναλόγως της οικονομικής βιωσιμότητας του συνολικού συστήματος.