ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ

TMHMA ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Υποψήφιος Διδάκτωρ

Παππάς Νικόλαος

Τίτλος Διδακτορικής Διατριβής

Συνεργασία σε επίπεδο δικτύου: Θέματα διαμεταγωγής, ευστάθειας και ενέργειας Network-Level Cooperation: Throughput, Stability and Energy Issues

Επιβλέποντες

Επιβλέπων Καθηγητής : Τραγανίτης Απόστολος

Μέλη Επιτροπής :

(1) Τραγανίτης Απόστολος

(2) Τσακαλίδης Παναγιώτης

(3) Σύρης Βασίλειος

Στοιχεία Διατριβής

Έναρξη Χρηματοδότησης Διδακτορικής Έρευνας : 01/09/2010

Ημερομηνία Υποστήριξης Διδακτορικής Διατριβής: 24/08/2012

Εγκεκριμένος Π/Υ:29.750

Περίληψη

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετάμε την απόδοση της Κωδικοποίησης Δικτύου (ΚΔ) σε ασύρματα δίκτυα με σκοπό να εντοπίσουμε πώς μπορεί να οδηγήσει σε μείωση της καθυστέρησης και αύξηση της ταχύτητας διαμεταγωγής και να συγκρίνουμε τα ενδεχόμενα ισοζύγια μεταξύ των παραπάνω.

Μέχρι πρότινος η συνεργασία γινόταν στο φυσικό επίπεδο, ωστόσο αυτό απαιτούσε κόστος και αυξημένη πολυπλοκότητα όπως την μετατροπή του υπάρχοντος εξοπλισμού. Η συνεργασία σε επίπεδο δικτύου είναι μια νέα κατεύθυνση και έχει σαν στόχο να μας δώσει τα οφέλη της συνεργασίας στο φυσικό επίπεδο χωρίς όμως τα προβλήματά της. Πιο συγκεκριμένα μελετάμε την λειτουργία ενός κόμβου που αναμεταδίδει πακέτα από πολλούς χρήστες – πηγές σε έναν προορισμό. Στη μελέτη μας αφιερώνουμε σημαντικό μέρος σε βασικά ζητήματα ευστάθειας και μέγιστης εφικτής ταχύτητας διαμεταγωγής, σε γενικές τοπολογίες ασυρμάτων δικτύων, ώστε να συμπληρώσουμε το υπάρχον επιστημονικό κενό και να συνεισφέρουμε ουσιαστικά στον νέο αυτό τομέα.

Μία άλλη κατεύθυνση της διατριβής εστιάζει στις πράσινες επικοινωνίες (με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας) (Green Communication – Energy harvesting wireless networks) και στα γνωστικά δίκτυα επικοινωνιών (Cognitive Networks). Το πρόβλημα που μελετάμε είναι η επίδραση της ενέργειας στην περιοχή ευστάθειας (stability region) του δικτύου όταν έχουμε γνωστικούς κόμβους (cognitive nodes) οι οποίοι συνεργάζονται. Οι κόμβοι δεν έχουν σταθερή παροχή ενέργειας αλλά η ενέργεια τους παρέχεται μέσω ανανεώσιμων πηγών.

Λέξεις κλειδιά

Κωδικοποίηση δικτύου, συνεργασία σε επίπεδο δικτύου, περιοχή ευστάθειας, γνωστικά δίκτυα επικοινωνιών, επικοινωνίες με ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Παραδοτέα - Δημοσιεύσεις

[1] Nikolaos Pappas, Anthony Ephremides, Apostolos Traganitis, “Performance Issues of a Relay Assisted Multiple Access Scheme”, The Second Nordic Workshop on System and Network Optimization for Wireless, March 2011

[2]Pappas Nikolaos, Ephremides Anthony, Traganitis Apostolos, "Relay-assisted multiple access with multi-packet reception capability and simultaneous transmission and reception," 2011 IEEE Information Theory Workshop (ITW), 16-20 Oct. 2011

[3]Pappas Nikolaos, Ephremides Anthony, Traganitis Apostolos,, "Relay-assisted multiple access with multi-packet reception capability and simultaneous transmission and reception," arXiv:1105.0452v3 [cs.IT] EXtended version of ITW paper

[4] Manolis Ploumidis, Nikolaos Pappas, Vasilios Siris, Apostolos Traganitis, “Short Term Wireless Channel State Prediction Using Markov Models and Supervised Learning”, Euro-NF International Workshop on Traffic and Congestion Control for the Future Internet, March 2011

[5] Nikolaos Pappas, Anthony Ephremides, Apostolos Traganitis, “Stability and Performance Issues of a Relay Assisted Multiple Access Scheme with MPR Capabilities”, under preparation for submission to Elsevier Computer Communications Journal, Special Issue of selected papers from WiOpt 2011 (Extended version of WiOpt)

[6] Nikolaos Pappas, Jeongho Jeon, Anthony Ephremides, and Apostolos Traganitis, "Optimal Utilization of a Cognitive Shared Channel with a Rechargeable Primary Source Node", Under preparation for submission to Journal of Communications and Networks Special Issue on Energy Harvesting in Wireless Networks (Extended version of ITW)

[7] Nikolaos Pappas, Jeongho Jeon, Anthony Ephremides, and Apostolos Traganitis, "Wireless Network-Level Partial Relay Cooperation", IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT), July 2012, Cambridge, MA, USA.

[8] Jeongho Jeon, Nikolaos Pappas, Anthony Ephremides, and Apostolos Traganitis, "Stability of a Network with Energy Harvesting Capability", Third Nordic Workshop on System & Network

Optimization for Wireless, Trysil, Apr 10 - 12, 2012.

[9] Nikolaos Pappas, Jeongho Jeon, Anthony Ephremides, and Apostolos Traganitis, "Optimal Utilization of a Cognitive Shared Channel with a Rechargeable Primary Source Node", Journal of Communications and Networks (JCN) Special Issue on Energy Harvesting in Wireless Networks, Vol. 14, No. 2, April 2012.

[10] Evaluating Forwarding Schemes Exploiting Path Diversity and Degrees of Redundancy in a Realistic Wireless Environment", IEEE 17th International Workshop on Computer Aided Modeling and Design of Communication Links and Networks (CAMAD), September 2012.

[11]Nikolaos Pappas, Anthony Ephremides, Apostolos Traganitis, "Stability and performance issues of a relay assisted multiple access scheme with MPR capabilities", Computer Communications, Volume 42, Elsevier, Pages 70-76, April 2014.