Μελέτη της κατανομής καθυστερήσεων των πακέτων σε πρωτόκολλα τυχαίας προσπέλασης με ελεγχόμενη πρώτη πρόσβαση των πακέτων στο κανάλι

Τα πρωτόκολλα πολλαπλής πρόσβασης είναι κατανεμημένοι αλγόριθμοι, οι οποίοι επιτρέπουν σε ένα σύνολο από γεωγραφικά διασκορπισμένους κόμβους, καθένας εκ των οποίων έχει μια ουρά πακέτων προς μετάδοση, να επικοινωνήσουν χρησιμοποιώντας ένα κοινό κανάλι εκπομπής. Ως αλγόριθμος επίλυσης συγκρούσεων (collision resolution algorithm, CRA) ορίζεται ένας αλγόριθμος που οργανώνει την επαναμετάδοση των πακέτων που συγκρούονται με τέτοιο τρόπο ώστε κάθε πακέτο να μεταδίδεται τελικά με επιτυχία με πεπερασμένη καθυστέρηση. Στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη δύο αντιπροσωπευτικών αλγορίθμων τυχαίας πολλαπλής πρόσβασης με ελεγχόμενη πρώτη πρόσβαση των πακέτων στο κανάλι (blocked random access), προκειμένου να προκύψουν χρήσιμα συμπεράσματα σχετικά με την αποδοτικότητα της λειτουργίας τους. Τα πρωτόκολλα που αναλύθηκαν και προσομοιώθηκαν είναι ο αλγόριθμος Δυαδικού Δένδρου και ο αλγόριθμος First-Come First-Serve. Και οι δύο επιτυγχάνουν ευσταθή λειτουργία, υψηλά throughputs και χαμηλές μέσες καθυστερήσεις πακέτων. Παρουσιάζονται οι βελτιώσεις των δύο αλγορίθμων με τις οποίες αυξάνεται η απόδοση τους και τα αποτελέσματα της προσομοίωσης τους για διάφορες τιμές του Poisson συνολικού ρυθμού άφιξης πακέτων στο σύστημα, λ, έως και πολύ κοντά στο μέγιστο throughput του κάθε αλγορίθμου. Η σύγκριση της απόδοσης των αλγορίθμων βασίζεται στο μέγιστο throughput κάθε πρωτοκόλλου και στην συμπεριφορά τόσο της μέσης τιμής, όσο και της αθροιστικής συνάρτησης κατανομής της καθυστέρησης πακέτου σαν συνάρτηση του συνολικού ρυθμού άφιξης πακέτων στο σύστημα, λ. Η προσομοίωση των αλγορίθμων υλοποιήθηκε στο περιβάλλον της MATLAB.