Juego de selección de access point basado en restricciones de ancho de banda

Autores/as

  • Evelio Astaiza-Hoyos Ph. D (c). Ciencias de la Electrónica Universidad del Quindío
  • Héctor Fabio Bermúdez-Orozco M. Sc. Electrónica y Telecomunicaciones Universidad del Quindío
  • Luis Freddy Muñoz-Sanabria M. Sc. en Computación Universidad del Cauca Fundación Universitaria de Popayán

DOI:

https://doi.org/10.15332/iteckne.v13i1.1384

Palabras clave:

Ancho de banda, equilibrio de nash, juegos no cooperativos, redes 802.11, selección de punto de acceso, teoría de juegos

Resumen

En este artículo se presentan los resultados del estudio de la selección de un punto de acceso inalámbrico en redes 802.11 multicelda, las cuales se enfrentan actualmente a la progresiva saturación del espectro radioeléctrico, debido a la masificación de usuarios. Este problema es abordado desde la perspectiva de la teoría de juegos no cooperativos, en la cual los usuarios (dispositivos transmisores) son los jugadores y los posibles valores discretos de ancho de banda definidos en el sistema, las estrategias que estos tienen para jugar, por lo cual, para la canalización definida en 802.11g, y considerando solamente los canales no traslapados, se identifican tres casos dependiendo del número de canales o cantidad de ancho de banda que el usuario elija. Para la solución del juego se introduce el concepto de Equilibrio de Nash (NE), se comprueba la existencia de este en el modelo planteado y se propone un algoritmo diseñado en la herramienta matemática computacional Matlab→ que permite resolver el problema de asociación bajo este concepto. Particularmente, en este juego se busca la maximización de la utilidad para cada usuario, con el fin de encontrar desde esta perspectiva la solución al problema planteado, en este escenario, se verifica que el punto de acceso seleccionado bajo la perspectiva del equilibrio de Nash será aquel que presente las mejores condiciones de ganancia de canal utilizando la estrategia del máximo ancho de banda disponible.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

K. Mittal, E. Belding and S. Suri, “A game theoretic analysis of wireless access point selection by mobile users”, Computer Communications Journal, vol. 31, n°1, pp. 2049-2062, 2008.

L. Jiang, S. Parekh, J. Walrand, “Base station association game in multi-cell wireless networks,” in Wireless Communications and Networking Conference 2008, Las Vegas, pp. 1616-1621, 2008.

Perlaza, S. Belmega, E. Lasaulce, S. Debbah, M. “On the base station selection and base station sharing in self-configuring networks,” in 3rd ICST/ACM International Workshop on Game Theory in Communication Networks. Pisa, Italy, October 2009.

Li-Hsing Yen, Jia-Jun Li, and Che-Ming Lin, “Stability and fairness of native AP selection games in IEEE 802.11 access networks,” in Wireless and Optical Communications Networks (WOCN), Colombo, pp. 1-5, 2010. DOI: 10.1109/WOCN.2010.5587341.

Lin Gao, Xinbing Wang, Gaofei Sun and Youyun Xu, “A game approach for cell selection and resource allocation in heterogeneous wireless networks,” in Sensor, Mesh and Ad Hoc Communications and Networks (SECON), 8th Annual IEEE Communications Society Conference, Salt Lake City, UT., pp. 530-538, 2011. DOI: 10.1109/SAHCN.2011.5984939.

E. Jocelyne, F. Martignon and E. Altman, “Joint pricing and cognitive radio network selection: a game theoretical approach,” in Modeling and Optimization in Mobile, Ad Hoc and Wireless Networks (WiOpt), 10th International Symposium, Paderborn, Germany, pp. 49-53, 2012.

D. L. Trujillo, “Selección de Access Point en redes 802.11 garantizando mínima capacidad para QoS: una perspectiva desde la teoría de juegos no cooperativos,” thesis, Universidad del Quindío, Armenia, Colombia. 2012.

D. Monderer, “Potential Games.” Games and Economic Behavior, vol. 14, pp.124-143, 1996.

S. Ross and B, Chaib-Draa, “Learning to play a satisfaction equilibrium,” in Computer Science Department. PLT Bdg, Laval University, Quebec, PQ, Canada, 2010.

I. Menache and A. “Network games. Theory, models, and dynamics,” Jean Walrand, Series Editor, pp. 69, 2010.

D. Amzallag, R. Bar-Yehuda, D. Raz, and G. Scalosub, “Cell Selection in 4G Cellular Networks,” in Proceeding of the Annual IEEE 27th INFOCOM, Hong Kong, pp. 700-708, 2008.

P. Mertikopoulos, E. Belmega, A. Moustakas, and S. Lasaulce, “Dynamic power allocation games in parallel multiple access channels,” in VALUETOOLS ‘11 Proceedings of the 5th International ICST Conference on Performance Evaluation Methodologies and Tools, Brussels, Belgium, pp. 332-341, 2011.

Grupo de Investigación Eumednet. Universidad de Málaga, Introducción a la teoría de juegos. 2012 [Online]. Available: http://www.eumed.net/cursecon/juegos/index.htm

J. Pérez, J. Jimeno, and E. Cerdá, “El equilibrio de Nash” Teoría de Juegos, Cap. 2, Madrid, España: Pearson, 2004, p. 89.

H. Rohling, OFDM Concepts for Future Communication Systems, New York: Springer Heidelberg, 2011, p. 5.

R. Nee, R. Prasad, OFDM for Wireless Multimedia Communications. Artech House, 2000, p. 229.

M. Rodríguez, Introducción Rápida a Matlab y Simulink para Ciencia e Ingeniería. Ediciones Díaz de Santos, S.A. Madrid, 2003.

S. Lasaulce, M. Debbah and E. Altman, “Methodologies for analyzing equilibria in wireless games,” Signal Processing Magazine, IEEE, vol. 26, no. 5, pp. 41-52, 2009. DOI 10.1109/MSP.2009.933496

J. Pérez, J. Jimeno, and E. Cerdá, “Teoremas de existencia del equilibrio de Nash”, Teoría de Juegos, Cap. 3. Madrid, España: Pearson, 2004, pp.170-175.

E. Astaiza. “Introducción a la teoría de juegos en comunicaciones inalámbricas, Cap. 5 Existencia del Equilibrio de Nash”, Univ. del Quindío, Armenia, Quindío, 2013, pp. 25-26.

D. Monderer, “Potential games,” Games and Economic Behavior, vol. 14, pp. 124-143, 1996.

R. Cheng and S. Verdu, “Gaussian multiaccess channels with isi: capacity region and multiuser water-filling,” IEEE Trans. On Info. Theory, vol. 39, no. 3, pp. 773-785, May. 1993.

C. E. Shannon. Communication theory of secrecy systems. Bell Syst. Tech.J., vol. 28, pp. 656-715, 1949.

M. S. Pinsker. Information and Stability of Random Variables and Processes. Izd. Akad. Nauk, 1960. Translated by A. Feinstein, 1964.

Descargas

Publicado

2016-04-04

Cómo citar

Astaiza-Hoyos, E., Bermúdez-Orozco, H. F., & Muñoz-Sanabria, L. F. (2016). Juego de selección de access point basado en restricciones de ancho de banda. ITECKNE, 13(1), 74–82. https://doi.org/10.15332/iteckne.v13i1.1384

Número

Sección

Artículos de Investigación e Innovación