Implementace algoritmu pro přidělování komunikačních prostředků pomocí teorie her a jeho vyhodnocení v emulované mobilní sítí

Abstract

S narůstajícím počtem mobilních uživatelů a s jejich širokým spektrem požadavků na mobilní připojení, narůstají nároky na přidělovaní prostředků. Pro splnění požadavků mobilních uživatelů, musí být známy informace o uživatelích (kvalita kanálu, objem dat pro vysílání, atd.) na centrálním prvku, který prostředky přiděluje (základnová stanice). Nicméně sběr těchto informací probíhá na stejných prostředcích, které využívají uživatelé pro přenos jejich dat. Tudíž při velkém počtu uživatelů dochází k omezení jejich propustnosti. Tento problém lze vyřešit pomocí decentralizovaného přidělování prostředků, kdy si uživatelé sami rozhodují o přidělování prostředků. V této bakalářské práci je prozkoumán decentralizovaný plánovač, založený na teorii her, využívající fiktivní hru. Pro otestování jeho funkcionality je navržena centralizovaná verze, z důvodu omezení současných platforem pro emulaci mobilních sítí, která je implementována a otestována. Pro emulaci mobilní sítě byla zvolena platforma OpenAirInterfaceTM.

The increasing number of mobile users and their wide range of applications and services leads to higher requirements for the allocation of communication resources. To properly allocate communication resources information about the mobile users, such as channel quality, have to be collected at the central node, i.e. base station. However, collecting information about mobile users exploits the same communication resources which are exploited for communication of mobile users. Thus, with large number of mobile users, their communication capacity would be affected. Therefore, an option of decentralized communication resource allocation, where mobile users decide on resource allocation themselves, comes to solve this issue. This bachelor thesis examines a decentralized resource allocation algorithm based on game theory with fictitious play. To test its functionality, we design a centralized version, due to the limitation of current mobile network platform, implement it and do a performance evaluation. As the mobile network emulation platform OpenAirInterfaceTM is selected.