d r h a b . inż. P i o t r Z w i e r z y k o w s k i Poznań, 3 1 l i p i e c 2 0 1 7 r.

P o l i t e c h n i k a Poznańska Wydział E l e k t r o n i k i i T e l e k o m u n i k a c j i u l . P i o t r o w o 3 a , 6 0 - 9 0 6 5 Poznań

Biuro Dziekana < Wpłynęło d n i a ik.Q&:.25tf.Ł.

N r / Z a ł .

RECENZJA ROZPRAWY DOKTORSKIEJ

przygotowana dla Rady Wydziału Automatyki, Elektroniki i Informatyki Politechniki Śląskiej

Tytuł r o z p r a w y : Metody lokalnej rekonfiguracji sieci komórkowych

A u t o r r o z p r a w y : mgr inż. Mariusz Słabicki

P r o m o t o r r o z p r a w y : p r o f . d r h a b . inż. T a d e u s z Czachórski

P r o m o t o r p o m o c n i c z y : d r inż. K r z y s z t o f G r o c h o l a

D z i e d z i n a : n a u k i t e c h n i c z n e

D y s c y p l i n a : i n f o r m a t y k a

1 . Syntetyczne przedstawienie rozprawy

1 . 1 . C e l u , z a k r e s i c h a r a k t e r r o z p r a w y

R o z p r a w a d o k t o r s k a p a n a m g r a inż. M a r i u s z a Słabickiego p t . „Metody lokalnej rekonfiguracji sieci komórkowych" d o t y c z y mechanizmów i protokołów związanych z autokonfiguracją s i e c i komórkowych. P r a c a m a c h a r a k t e r t e o r e t y c z n o - p r a k t y c z n y z dominującym a k c e n t e m p r a k t y c z n y m .

W części b a d a w c z e j p r a c y , w o p a r c i u o przesłanki p r a k t y c z n e , p r z e p r o w a d z o n o b a d a n i a wykorzystując symulację, o b l i c z e n i a a n a l i t y c z n e i m e t o d y o p t y m a l i z a c y j n e . O d p o w i e d n i e p a r a m e t r y zostały z d e f i n i o w a n e z uwzględnieniem działania systemów r z e c z y w i s t y c h , a i c h wartości były porównywane z r e z u l t a t a m i u z y s k i w a n y m i w s y s t e m a c h r z e c z y w i s t y c h .

1 . 2 . Zawartości r o z p r a w y

R o z p r a w a składa się z e s t r e s z c z e n i a , wstępu, s i e d m i u rozdziałów i p o d s u m o w a n i a , uzupełnionego w y k a z e m ważniejszych oznaczeń, s p i s e m rysunków i t a b e l o r a z w y k a z e m c y t o w a n e j l i t e r a t u r y p r z e d m i o t u .

Rozdział 2 . został poświęcony s a m o o r g a n i z a c j i s i e c i b e z p r z e w o d o w y c h . W r o z d z i a l e p r z e d s t a w i o n o p o d s t a w y działania s i e c i komórkowych s t a n d a r d u L T E ( a n g . Long Term Evolution), organizację zasobów r a d i o w y c h , wpływ i n t e r f e r e n c j i n a jakość połączenia o r a z p r o c e s s a m o o r g a n i z a c j i s i e c i . O p i s a n o także w y n i k i pomiarów w y b r a n y c h parametrów s i e c i , które p r z e p r o w a d z o n o w e k s p e r y m e n t a l n e j s i e c i L T E U n i w e r s y t e t u T e c h n i c z n e g o w B r n i e . R e z u l t a t y pomiarów pokazują wpływ r e k o n f i g u r a c j i s i e c i n a średnie wartości S I N R ( a n g . Signal to Interface and Noice Ratio) i przepustowość s i e c i , w f u n k c j i m o c y n a d a w a n e j . W r o z d z i a l e porównano również wartości parametrów R S R Q ( a n g . Reference Signal Recived Quality) o r a z R S S I ( a n g . Reference Signal Strenght Indication ) p r z e d i p o o p t y m a l i z a c j i s i e c i l a b o r a t o r y j n e j . P r z e d s t a w i o n e r e z u l t a t y pomiarów zostały w y k o r z y s t a n e d o zwiększenia dokładności m o d e l u p r o p a g a c y j n e g o z a i m p l e m e n t o w a n e g o w narzędziu P y L T E , które powstało w r a m a c h p r a c y .

W r o z d z i a l e 3 . o p i s a n o metodologię badań p r z e p r o w a d z o n y c h w p r a c y . Rozdział o p i s u j e m e t o d y z a s t o s o w a n e w b a d a n i a c h p r z e p r o w a d z o n y c h w r o z p r a w i e . Z a w a r t o w n i m krótki o p i s m o d e l u s y m u l a c y j n e g o , m o d e l u a n a l i t y c z n e g o , m o d e l u o r a z m o d e l u o p t y m a l i z a c y j n e g o . W r o z d z i a l e o p i s a n o też a l g o r y t m m e t a h e u r y s t y c z n y ,

s t r . i

R e c e n z j a r o z p r a w y d o k t o r s k i e j m g r a inż. M a r i u s z a Słabickiego

w y k o r z y s t y w a n y w m o d e l u o p t y m a l i z a c y j n y m . M o d e l s y m u l a c y j n y został w y k o n a n y w środowisku O M N e T + + . W p r a c y został w y k o r z y s t a n y d o p r z e p r o w a d z e n i a badań protokołów zarządzania. M o d e l o p t y m a l i z a c y j n y o p i s u j e z k o l e i p r o b l e m e f e k t y w n e g o d o b o r u m o c y d l a z b i o r u s t a c j i b a z o w y c h z uwzględnieniem różnych wariantów r o z m i e s z c z e n i a użytkowników. D o rozwiązania p r o b l e m u o p t y m a l i z a c y j n e g o z a s t o s o w a n o o p r a c o w a n e w r a m a c h p r a c y o p r o g r a m o w a n i e P y L T E s W y k o r z y s t a n o w n i m heurystykę „best S N R " ( d o w s k a z a n i a s t a c j i b a z o w e j d o której p o w i n i e n zostać dołączony użytkownik) o r a z m o d e l zarządcy zasobów ( m o d e l e round-robin i proportional-fair). Z a p r o p o n o w a n y w p r a c y m o d e l a n a l i t y c z n y służy d o w y z n a c z a n i a m o c y n a d a w a n y c h p r z e z d w i e s t a c j e b a z o w e .

Rozdział 4 . z a w i e r a r e z u l t a t y s y m u l a c y j n e j a n a l i z y w y b r a n y c h protokołów umożliwiających rekonfigurację s i e c i k o m p u t e r o w y c h . A u t o r poddał b a d a n i o m poddał t r z y protokoły w y k o r z y s t y w a n e d o r e k o n f i g u r a c j i s i e c i t j . protokół S N M P ( a n g . Simple Network Management Protocol), N e t c o n f o r a z protokół T R 0 6 9 . B a d a n i a , które zostały w y k o n a n e w środowisku O M N e T + + , p o d z i e l o n o n a d w a e t a p y . W e t a p i e p i e r w s z y m o c e n i a n o wydajność protokołów zarządzania w s i e c i a c h o t o p o l o g i i d r z e w a , a w e t a p i e d r u g i m p r z e p r o w a d z o n o b a d a n i a mechanizmów r e k o n f i g u r a c j i s i e c i z w y k o r z y s t a n i e m o d p o w i e d n i c h protokołów zarządzania. Największe opóźnienia u z y s k a n o d l a protokołu T R 0 6 9 , a n a j m n i e j s z e d l a S N M P . W b a d a n i a c h związanych z e t a p e m d r u g i m uwzględniono d w i e f a z y , które z d a n i e m D o k t o r a n t a , mają największy wpływ n a c z a s r e a l i z a c j i p r o c e d u r y a u t o k o n f i g u r a c j i : fazę p o b i e r a n i a o p r o g r a m o w a n i a i fazę k o n f i g u r a c j i . P r z e p r o w a d z o n e p r z e z A u t o r a b a d a n i a wskazują, że c z a s a u t o k o n f i g u r a c j i zależy o d l i c z b y k o n f i g u r o w a n y c h urządzeń, z a s t o s o w a n e g o protokołu i o d wielkości o p r o g r a m o w a n i a układowego. Z wyników p r z e d s t a w i o n y c h p r z e z D o k t o r a n t a w y n i k a , że i m większa l i c z b a urządzeń o r a z i m większy p l i k o p r o g r a m o w a n i a układowego, t y m większe opóźnienie. P r z y c z y m największe opóźnienie u z y s k a n o p r z y z a s t o s o w a n i u protokołu T R 0 6 9 , a n a j m n i e j s z e d l a S N M P .

W r o z d z i a l e 5 . A u t o r przedstawił propozycję m e t o d y o s z a c o w a n i a przepustowości n a jednostkę p o w i e r z c h n i . Z a p r e z e n t o w a n o w n i m m o d e l e a n a l i t y c z n e d l a j e d n e j o r a z d l a dwóch s t a c j i b a z o w y c h . A n a l i z o w a n o s i e c i o o g r a n i c z o n e j i o n i e o g r a n i c z o n e j p o w i e r z c h n i . D o k t o r a n t w t y m r o z d z i a l e przedstawił również wpływ rozkładu r o z m i e s z c z e n i a abonentów n a p a r a m e t r y s i e c i .

Z a p r o p o n o w a n e p r z e z A u t o r a m o d e l e d l a s i e c i o nieskończonej p o w i e r z c h n i obejmują m o d e l p o j e d y n c z e j komórki o r a z m o d e l dwóch komórek. M o d e l p o j e d y n c z e j komórki ( s t a c j i b a z o w e j ) p o z w a l a n a w y z n a c z e n i e zależności średniego p o z i o m u S I N R o r a z średniej przepustowości w f u n k c j i m o c y n a d a w a n i a . N a t o m i a s t w m o d e l u dwóch komórek (dwóch s t a c j i b a z o w y c h ) p r z y w y z n a c z e n i u średniego p o z i o m u S I N R i przepustowości uwzględniono wpływ w z a j e m n y c h zakłóceń o b u s t a c j i b a z o w y c h , t j . i n t e r f e r e n c j i , o r a z różnic m o c y o b u s t a c j i .

O p r a c o w a n y p r z e z A u t o r a m o d e l s i e c i o skończonej p o w i e r z c h n i o d p o w i a d a s y s t e m o w i złożonemu z dwóch s t a c j i b a z o w y c h . W rozważanym m o d e l u przyjęto, że sieć m a kształt prostokąta o r a z w p r o w a d z o n o funkcję reprezentującą g r a n i c e zasięgu pomiędzy komórkami d l a której m o c o b u s t a c j i b a z o w y c h j e s t zrównana. M o d e l t e n - p o d o b n i e j a k p o p r z e d n i e - p o z w a l a n a w y z n a c z e n i e S I N R o r a z przepustowości względem k r y t e r i u m m a k s y m a l n e j przepływności n a jednostkę p o w i e r z c h n i komórki ( a n g . A T C -Area Traffic Capacity). W r o z d z i a l e D o k t o r a n t przedstawił również analizę wpływu s p o s o b u r o z m i e s z c z e n i a użytkowników n a przepływności s i e c i składającej się z dwóch s t a c j i b a z o w y c h . Z a p r e z e n t o w a n e w p r a c y w y n i k i u z y s k a n o d l a t r z e c h sposobów r o z m i e s z c z e n i a abonentów: równomiernego, równomiernego z w y k l u c z e n i e m części s i e c i i t z w . n o r m a l n e g o (średnie położenie w środku s i e c i z o d c h y l e n i e m 2 0 % w y m i a r u s i e c i ) . P r z e d s t a w i o n e p r z e d A u t o r a w y n i k i potwierdzają i s t o t n y wpływ r o z m i e s z c z e n i a użytkowników n a przepustowość s i e c i . P r o b l e m t e n rozważono w k o l e j n y m r o z d z i a l e .

Rozdział 6 . z a w i e r a o p i s m e t o d y d o b o r u m o c y s t a c j i b a z o w y c h , która j e s t w y m a g a n a w p r o c e s i e s a m o k o n f i g u r a c j i s i e c i i spełnia w a r u n e k m a k s y m a l n e j przepustowości s i e c i . D o k t o r a n t wykonał b a d a n i a d l a t r z e c h m e t o d r o z m i e s z c z e n i a abonentów o r a z d l a dwóch schematów r o z m i e s z c z e n i a s t a c j i b a z o w y c h . P r o c e s o p t y m a l i z a c j i D o k t o r a n t przeprowadził względem kryteriów m a k s y m a l n e j średniej przepustowości w s z y s t k i c h użytkowników s i e c i , m a k s y m a l n e j m e d i a n y użytkowników s i e c i o r a z m i n i m a l n e g o odstępu międzykwartylowego rozkładu przepustowości W y n i k i z a p r e z e n t o w a n e p r z e z D o k t o r a n t a stanowią średnią wyznaczoną d l a 5 0 powtórzeń a l g o r y t m u o p t y m a l i z a c y j n e g o .

s t r . 2

R e c e n z j a r o z p r a w y d o k t o r s k i e j m g r a inż. M a r i u s z a Słabickiego

W r o z d z i a l e 7 . A u t o r przedstawił o p i s m e t o d y l o k a l n e j k o n f i g u r a c j i s i e c i . Z a p r o p o n o w a n a m e t o d a p o z w a l a n a w y z n a c z e n i e z a k r e s u z m i a n y m o c y n a d a w c z e j t y c h s t a c j i , w których o t o c z e n i u pojawiła się n o w a s t a c j a . Założono, że zarządcą zasobów j e s t a l g o r y t m R o u n d - R o b i n , c o o z n a c z a , że przepustowość użytkownika j e s t równa m a k s y m a l n e j przepustowości odpowiadającej d a n e m u p o z i o m o w i S I N R , p o d z i e l o n e j p r z e z liczbę użytkowników dołączonych d o d a n e j s t a c j i b a z o w e j . Z g o d n i e z deklaracją D o k t o r a n t a m e t o d a może być z a s t o s o w a n a d o s i e c i o różnych t o p o l o g i a c h . Podstawą o m a w i a n e j m e t o d y j e s t a l g o r y t m g e n e t y c z n y z a i m p l e m e n t o w a n y w b i b l i o t e c e P y G M O .

A n a l i z a wyników p r z y t o c z o n y c h w r o z d z i a l e w s k a z u j e n a zależność w z r o s t u przepustowości s i e c i o d m o c y d o d a w a n e j s t a c j i b a z o w e j . A u t o r pokazał, że w p r o w a d z e n i e r e k o n f i g u r a c j i ( g l o b a l n e j l u b l o k a l n e j ) znacząco zwiększa przepustowość s i e c i . Z a s t o s o w a n i e o b u m e t o d t j . m e t o d y o p t y m a l i z a c j i g l o b a l n e j o r a z m e t o d y o p t y m a l i z a c j i l o k a l n e j , p r o w a d z i d o u z y s k a n i a p o d o b n e g o rozkładu d l a średniej przepustowości użytkowników. Największa różnica wyników pomiędzy optymalizacją globalną i lokalną w i d o c z n a j e s t w l i c z b i e s t a c j i b a z o w y c h , które wymagają r e k o n f i g u r a c j i . W t y m p r z y p a d k u m e t o d a r e k o n f i g u r a c j i l o k a l n e j w y m a g a z m i a n w m n i e j niż 5 0 % r e k o n f i g u r a c j i w y m a g a n y c h w o p t y m a l i z a c j i g l o b a l n e j . W r o z d z i a l e p r z e d s t a w i o n o również wpływ d o b o r u o b s z a r u r e k o n f i g u r a c j i n a jakość wyników u z y s k i w a n y c h p r z e z proponowaną metodę o p t y m a l i z a c j i . Przyjęto, że c z y n n i k i e m decydującym o z m i a n i e o b s z a r u r e k o n f i g u r a c j i j e s t m o c d o d a w a n e j s t a c j i b a z o w e j . B a d a n i a p r z e d s t a w i o n e p r z e z D o k t o r a n t a w t e j części p r a c y pokazują, że z y s k wnikający z z a s t o s o w a n i a m e t o d y l o k a l n e j r e k o n f i g u r a c j i , m a l e j e w r a z z e zwiększeniem wielkości s i e c i . O g r a n i c z e n i e m m e t o d y j e s t określenie ścisłego z b i o r u s t a c j i b a z o w y c h będących p r z e d m i o t e m l o k a l n e j r e k o n f i g u r a c j i , który może być w y z n a c z o n y n a p o d s t a w i e l i c z b y s t a c j i b a z o w y c h będących w zasięgu n o w e j s t a c j i . W p r a k t y c e komórki mają różne wielkości i d l a t e g o , w k o l e j n y m r o z d z i a l e , A u t o r zaproponował metodę pozbawioną t e g o o g r a n i c z e n i a .

Rozdział 8 . p r z e s t a w i a metodę l o k a l n e j r e k o n f i g u r a c j i z w y k o r z y s t a n i e m próbkowania. W p r o p o n o w a n e j m e t o d z i e wstępny wybór s t a c j i b a z o w y c h , z a k w a l i f i k o w a n y c h d o r e k o n f i g u r a c j i , został p r z e p r o w a d z o n y metodą próbkowania. O z n a c z a t o , że d l a każdej s t a c j i b a z o w e j w y l o s o w a n o określoną liczbę punktów s i e c i , w których p o t e n c j a l n i e mogą znajdować się a b o n e n c i dołączeni d o d a n e j s t a c j i . O t r z y m a n a przepustowość w y z n a c z a n a j e s t d l a s i e c i początkowej i d l a s i e c i , w której pojawiła się n o w a s t a c j a b a z o w a . Jeśli p o d o d a n i u n o w e j s t a c j i , łączna przepustowości abonentów dołączonych d o d a n e j s t a c j i b a z o w e j zmniejszyła się, poniżej założonego p o z i o m u , t o t a k a s t a c j a była d o d a w a n a d o z b i o r u s t a c j i p r z e z n a c z o n y c h d o r e k o n f i g u r a c j i . W t e n sposób z a k r e s r e k o n f i g u r a c j i o g r a n i c z a n y j e s t t y l k o d o t y c h s t a c j i b a z o w y c h , które t e g o wymagają. U z y s k a n e w y n i k i D o k t o r a n t porównał z metodą r e k o n f i g u r a c j i l o k a l n e j z e stałym zasięgiem r e k o n f i g u r a c j i o r a z z metodą r e k o n f i g u r a c j i g l o b a l n e j . B a d a n i e p r z e p r o w a d z o n o d l a t r z e c h różnych l i c z b y s t a c j i b a z o w y c h ( i użytkowników) o r a z d l a dwóch t o p o l o g i i s i e c i . Z a p r e z e n t o w a n e p r z e z A u t o r a w y n i k i potwierdziły z a l e t y m e t o d y , która w każdym p r z y p a d k u pozwalała n a m n i e j s z a liczbę r e k o n f i g u r a c j i s t a c j i b a z o w y c h , oferując porównywalne p a r a m e t r y jakości s i e c i .

Opinia o rozprawie

2 . 1 . Poprawności i oryginalności p o s t a w i o n e j t e z y i stopień w j a k i m została o n a w y k a z a n a

A u t o r w r o z p r a w i e postawił następującą tezę c y t . „Wykorzystanie informacji o lokalizacji stacji bazowych, po wyborze odpowiedniego lokalnego otoczenia rekonfiguracji, pozwoli na uzyskanie metryk jakościowych porównywalnych z metodą globalnej optymalizacji parametrów sieci, przy mniejszym całkowitym koszcie rekonfiguracji." T e z a r o z p r a w y została p r z e z A u t o r a d o s t a t e c z n i e j a s n o i p r e c y z y j n i e sformułowana.

W c e l u w y k a z a n i a t e z y r o z p r a w y A u t o r sformułował s z e r e g l o g i c z n i e uporządkowanych problemów, które omówił w k o l e j n y c h rozdziałach r o z p r a w y d o k t o r s k i e j . P r o b l e m y t e dotyczyły m e t o d o l o g i i p r z e p r o w a d z a n i a badań s y m u l a c y j n y c h efektywności protokołów a u t o k o n f i g u r a c j i s i e c i o r a z o p r a c o w a n i a m e t o d y a n a l i t y c z n e j d l a j e d n e j i dwóch s t a c j i b a z o w y c h i t r z e c h m e t o d o p t y m a l n e g o d o b o r u m o c y s t a c j i b a z o w y c h , zapewniającego maksymalną przepustowości s i e c i . W c e l u rozwiązania p o s t a w i o n y c h problemów b a d a w c z y c h D o k t o r a n t zaproponował własne a l g o r y t m y o p t y m a l i z a c y j n e , których podstawą j e s t a l g o r y t m g e n e t y c z n y . Z a s t o s o w a n i e algorytmów g e n e t y c z n y c h w z a g a d n i e n i a c h o p t y m a l i z a c j i t o p o l o g i i s i e c i t e l e i n f o r m a t y c z n y c h j e s t p o w s z e c h n i e stosowaną i uznaną metodą badawczą. O p r a c o w a n e m e t o d y o p t y m a l i z a c j i pozwoliły n a u z y s k a n i e rezultatów

s t r . 3

R e c e n z j a r o z p r a w y d o k t o r s k i e j m g r a inż. M a r i u s z a Słabickiego

potwierdzających poprawność p o s t a w i o n e j t e z y b a d a w c z e j , t a , w m o j e j o p i n i i , została w y k a z a n a p r z e z D o k t o r a n t a w sposób wyczerpujący.

2 . 2 . A n a l i z a źródeł ( w t y m l i t e r a t u r y światowej i / l u b s t a n u t e c h n i k i ) świadczących o d o s t a t e c z n e j w i e d z y a u t o r a w d a n e j d y s c y p l i n i e n a u k o w e j

L i t e r a t u r a p r z y t o c z o n a w p r a c y świadczy o d o s t a t e c z n e j w i e d z y i o r i e n t a c j i D o k t o r a n t a w d z i e d z i n i e , którą u p r a w i a . Z a m i e s z c z o n e p o z y c j e z o s t a t n i c h l a t ( b l i s k o 5 0 % p o z y c j i zostało o p u b l i k o w a n y c h w o s t a t n i c h c z t e r e c h l a t a c h ) potwierdzają, że A u t o r n i e z a j m u j e się tematyką wyczerpaną, l e c z p r z e c i w n i e , j e s t o n a a k t u a l n a i inspirująca b a d a w c z o . O k o m p e t e n c j i D o k t o r a n t a świadczy przywołanie w r o z p r a w i e 6 p r a c , których j e s t współautorem, w t y m 3 p r a c e zostały o p u b l i k o w a n e w materiałach k o n f e r e n c j i międzynarodowych a 3 p r a c e stanowią rozdziały w książkach o p u b l i k o w a n y c h p r z e z w y d a w n i c t w a S p r i n g e r i C R C P r e s s .

2 . 3 . P o z y c j a r o z p r a w y w s t o s u n k u d o w i e d z y l u b / i t e c h n i k i r e p r e z e n t o w a n y c h p r z e z literaturę światową

O p t y m a l i z a c j a każdej s i e c i , o p a r t e j n a łączach r a d i o w y c h , wiąże się p r z e d e w s z y s t k i m z e f e k t y w n y m zarządzaniem o g r a n i c z o n y m i z a s o b a m i r a d i o w y m . O p t y m a l i z a c j a t a k i c h s i e c i może dotyczyć t a k i e g o d o b o r u kanałów r a d i o w y c h w y k o r z y s t y w a n y c h p r z e z użytkowników sąsiednich punktów dostępowych, który p o z w a l a n a minimalizację zakłóceń. W p r z y p a d k u s i e c i komórkowych d r u g i e j g e n e r a c j i o d p o w i e d n i k i e m t e j m e t o d y było t z w . p l a n o w a n i e częstotliwości, w y k o n y w a n e z w y k l e p r z e z dostawcę urządzeń p r z e d p r z e k a z a n i e m s i e c i o p e r a t o r o w i . Rozwój t e c h n o l o g i c z n y umożliwił s t o s o w a n i e w s i e c i a c h komórkowych c o r a z e f e k t y w n i e j s z y c h m e t o d k o d o w a n i a , m o d u l a c j i o r a z t e c h n i k n a d a w c z o - o d b i o r c z y c h . Przyczyniło się t o d o p o w s t a n i a k o l e j n y c h g e n e r a c j i systemów komórkowych, które z j e d n e j s t r o n y oferują użytkownikom c o r a z większe przepływności, a l e równocześnie wprowadzają c o r a z większy p o z i o m złożoności m . i n . mechanizmów u t r z y m a n i o w y c h . W miarę upływu l a t s i e c i komórkowe stają się również w c o r a z większym s t o p n i u s i e c i a m i wielousługowymi, w których począwszy o d c z w a r t e j g e n e r a c j i dominującym z a d a n i e m stało się z a p e w n i e n i e dostępu d o I n t e r n e t u . W z r o s t s t o p n i a s k o m p l i k o w a n i a s i e c i i c h a r a k t e r u świadczonych usług bezpośrednio wpływa n a m e t o d y o p t y m a l i z a c j i s i e c i . P r o c e s o p t y m a l i z a c j i całej s i e c i ( o p t y m a l i z a c j i g l o b a l n e j ) s t a j e się p r o c e s e m c o r a z b a r d z i e j złożonym i czasochłonnym. Z t e g o względu c o r a z większe z n a c z e n i e mają m e t o d y umożliwiające automatyzację p r o c e s u k o n f i g u r a c j i , n a w e t w t e d y g d y prowadzą d o rozwiązań s u b o p t y m a l n y c h . W t a k i m kontekście t e m a t y k a p r a c y b a r d z o d o b r z e w p i s u j e się w n a j n o w s z e t r e n d y b a d a w c z o - r o z w o j o w e dotyczące s a m o o r g a n i z a c j i s i e c i komórkowych. W a r t o również zauważyć, że p o d e j m o w a n y w p r a c y p r o b l e m l o k a l n e j r e k o n f i g u r a c j i s i e c i komórkowych s t a n d a r d u L T E , j e s t ciągle p r o b l e m e m o t w a r t y m . Z a t e m p r o p o z y c j e D o k t o r a n t a są odpowiedzią n a ważne i a k t u a l n i e d y s k u t o w a n e p r o b l e m y b a d a w c z e .

2 . 4 . Z n a c z e n i e u z y s k a n y c h wyników d l a u p r a w i a n e j d y s c y p l i n y n a u k o w e j

W p i e r w s z e j części r o z p r a w y D o k t o r a n t przeprowadził analizę c z a s u działania protokołów w y k o r z y s t y w a n y c h d o k o n f i g u r a c j i s i e c i . A n a l i z a jakościowa pozwoliła n a w s k a z a n i e protokołu, który c h a r a k t e r y z u j e się najkrótszym c z a s e m k o n f i g u r a c j i s i e c i . A n a l i z a ilościowa pokazała z k o l e i , że udział opóźnienia w p r o w a d z o n e g o p r z e z protokoły r e k o n f i g u r a c j i , w c z a s i e w y m a g a n y m d o r e k o n f i g u r a c j i d a n e j s t a c j i b a z o w e j , m a i s t o t n e z n a c z e n i e .

P r a c a z a w i e r a również p r o p o z y c j e u p r o s z c z o n e g o m o d e l u a n a l i t y c z n e g o , będącego próbą rozwiązania p r o b l e m u o p t y m a l n e g o d o b o r u m o c y s t a c j i b a z o w e j . P r o b l e m t e n j e s t ważnym e l e m e n t e m p r o c e s u r e k o n f i g u r a c j i ( o p t y m a l i z a c j i ) s i e c i . Z a p r o p o n o w a n y m o d e l a n a l i t y c z n y , z e względu n a swoją złożoność, o g r a n i c z a się t y l k o d o s i e c i składającej się z dwóch s t a c j i b a z o w y c h . Chociaż możliwości j e g o z a s t o s o w a n i a w p r a k t y c e są o g r a n i c z o n e , t o może być p u n k t e m o d n i e s i e n i a d l a wyników u z y s k i w a n y c h i n n y m i m e t o d a m i .

W m o j e j o c e n i e najważniejszym r e z u l t a t e m r o z p r a w y są m o d e l e o p t y m a l i z a c y j n e p r z e d s t a w i o n e w r o z d z . 6 - 8 .

P i e r w s z y z m o d e l i o p t y m a l i z a c y j n y c h dąży d o m a k s y m a l i z a c j i przepustowości s i e c i p r z e z o d p o w i e d n i dobór m o c y s t a c j i b a z o w y c h w s i e c i o stałym r o z m i e s z c z e n i u s t a c j i b a z o w y c h i użytkowników s i e c i . W m e t o d z i e t e j z a s t o s o w a n o a l g o r y t m g e n e t y c z n y , który umożliwił optymalizację s i e c i względem kryteriów m a k s y m a l i z a c j i średniej przepustowości w s z y s t k i c h użytkowników s i e c i , z a p e w n i e n i a m a k s y m a l n e j wartości przepustowości

s t r . 4

R e c e n z j a r o z p r a w y d o k t o r s k i e j m g r a inż. M a r i u s z a Słabickiego

poszczególnych użytkowników s i e c i o r a z z m n i e j s z e n i e zróżnicowania przepustowości poszczególnych użytkowników s i e c i . Z a p r o p o n o w a n y m o d e l n i e uwzględnia j e d n a k p r o c e s u d o d a w a n i a l u b u s u w a n i a s t a c j i b a z o w y c h o r a z j e g o wpływu n a przepustowość s i e c i i m o c e pozostałych s t a c j i b a z o w y c h . D l a t e g o m o d e l mógłby być w y k o r z y s t y w a n y j e d y n i e d o wstępnej k o n f i g u r a c j i m o c y s t a c j i b a z o w y c h n a e t a p i e testów.

W d r u g i m m o d e l u o p t y m a l i z a c y j n y m D o k t o r a n t uwzględnił wpływ d o d a n i a n o w e j s t a c j i b a z o w e j n a p r o c e s t a k i e g o d o b o r u m o c y s t a c j i b a z o w y c h , który z a p e w n i maksymalną przepustowość s i e c i . O p r a c o w a n o d w i e w e r s j e m o d e l u : p i e r w s z a zakłada, że wybór s t a c j i wymagających r e k o n f i g u r a c j i j e s t a r b i t r a l n i e p o d e j m o w a n y p r z e z o p e r a t o r a s i e c i , n a t o m i a s t w d r u g i m m o d e l u zbiór s t a c j i podlegających r e k o n f i g u r a c j i j e s t w y z n a c z a n y g e o m e t r y c z n i e n a p o d s t a w i e m o c y d o d a w a n e j s t a c j i b a z o w e j . M e t o d a n i e uwzględnienia zróżnicowania wielkości komórek i w k o n s e k w e n c j i zróżnicowania m o c y s t a c j i b a z o w y c h . T a w a d a m e t o d y p r o w a d z i d o możliwości r e k o n f i g u r a c j i t a k i c h s t a c j i b a z o w y c h , które t e g o n i e wymagają.

T r z e c i m o d e l o p t y m a l i z a c y j n y , z a p r o p o n o w a n y p r z e z D o k t o r a n t a , uwzględnia d y n a m i c z n e t w o r z e n i e p r z e s t r z e n i r e k o n f i g u r a c j i . T a k i e podejście p o z w a l a n a uwzględnienie zróżnicowania wielkości komórek. Podstawą działania m e t o d y , p o d o b n i e j a k w m e t o d a c h p o p r z e d n i c h , j e s t a l g o r y t m g e n e t y c z n y . D o d a t k o w o w p r o w a d z a się p r o c e s próbkowania, który p o l e g a n a o c e n i e wpływu n o w e j s t a c j i n a p o z i o m i n t e r f e r e n c j i w s z y s t k i c h s t a c j i b a z o w y c h . W t y m p r o c e s i e , d l a każdej s t a c j i b a z o w e j , l o s u j e się określoną liczbę punktów s i e c i , w których p o t e n c j a l n i e mogą znajdować się a b o n e n c i dołączeni d o t e j s t a c j i . Następnie w y z n a c z a się całkowitą przepustowość dostępną d l a g r u p y w y l o s o w a n y c h abonentów. Czynność tę p o w t a r z a się d l a każdej s t a c j i b a z o w e j p r z e d i p o d o d a n i u n o w e j s t a c j i . Jeśli w r e z u l t a c i e p r o c e s u t e s t o w a n i a łączna przepustowość d a n e j s t a c j i zmniejszyła się poniżej założonego p o z i o m u ( p o d o d a n i u n o w e j s t a c j i ) , t o t a k a s t a c j a j e s t d o d a n a d o z b i o r u s t a c j i p r z e z n a c z o n y c h d o r e k o n f i g u r a c j i .

W s z y s t k i e omówione powyżej m e t o d y o p t y m a l i z a c y j n e zostały p r z e z D o k t o r a n t a porównane z w y n i k a m i u z y s k a n y m i w p r o c e d u r a c h o p t y m a l i z a c j i g l o b a l n e j . Przepustowości u z y s k i w a n e w w y n i k u z a p r o p o n o w a n y c h m e t o d są porównywalne z przepustowościami w y z n a c z a n y m i w o p t y m a l i z a c j i g l o b a l n e j , j e d n a k l i c z b a w y m a g a n y c h r e k o n f i g u r a c j i s t a c j i b a z o w y c h , a więc również opóźnienie r e k o n f i g u r a c j i s i e c i są z n a c z n i e m n i e j s z e w p r z y p a d k u r e k o n f i g u r a c j i l o k a l n e j . Właśnie t a c e c h a z a p r o p o n o w a n y c h m e t o d , w szczególności m e t o d y t r z e c i e j , p o z w a l a n a s t w i e r d z e n i e , że m e t o d a t a mogłaby być w y k o r z y s t a n a w p r a k t y c e w o p r o g r a m o w a n i u d o o p t y m a l i z a c j i s i e c i . O p o t e n c j a l n y c h możliwościach z a s t o s o w a n i a m e t o d y d e c y d u j e j e d n a k w dużej m i e r z e j e j złożoność i m p l e m e n t a c y j n a i o b l i c z e n i o w a , której a n a l i z a n i e została w p r a c y p r z e p r o w a d z o n a .

Niezależnie j e d n a k o d możliwości zastosowań p r a k t y c z n y c h , p r z e d s t a w i o n e w r o z p r a w i e m e t o d y są ważnym głosem w d y s k u s j i poświęconej s a m o k o n f i g u r a c j i współczesnych s i e c i komórkowych.

2 . 5 . Umiejętności a u t o r a d o p o p r a w n e g o i przekonywującego p r z e d s t a w i e n i a u z y s k a n y c h p r z e z s i e b i e wyników (zwięzłość, jasność, poprawność r e d a k c y j n e r o z p r a w y )

C e l , z a k r e s , p o d s t a w y m e t o d o l o g i c z n e , r e z u l t a t y osiągnięte w r e z u l t a c i e badań i sformułowane w n i o s k i zostały p r z e d s t a w i o n e w r o z p r a w i e j a s n o i p r e c y z y j n i e . D o k t o r a n t wykazał, że s k u t e c z n i e opanował metodologię k o n s t r u k c j i algorytmów o p t y m a l i z a c y j n y c h . P o s i a d a również dużą wiedzę dotyczącą t e c h n i c z n y c h i i m p l e m e n t a c y j n y c h aspektów r e a l i z a c j i s i e c i komórkowych w s t a n d a r d z i e L T E . A u t o r j a s n o przedstawił swój wkład d o d z i e d z i n y badań, w której mieści się r o z p r a w a . Układ, s t r o n a r e d a k c y j n a i t e r m i n o l o g i c z n a r o z p r a w y n i e budzą większych zastrzeżeń.

Wskazanie wad i uwag krytycznych

3 . 1 . Główne w a d y r o z p r a w y i j e j słabe s t r o n y

Bezpośrednio w o d n i e s i e n i u d o rozważań z a w a r t y c h w r o z p r a w i e t r u d n o j e s t sformułować u w a g i k r y t y c z n e . Większość wyników p r z e d s t a w i o n y c h w r o z p r a w i e została p r z e d t e m o p u b l i k o w a n a w materiałach k o n f e r e n c j i międzynarodowych l u b w rozdziałach książek, g d z i e podlegała w s z e c h s t r o n n e j a n a l i z i e . L e k t u r a r o z p r a w y skłania j e d n a k d o sformułowania k i l k u u w a g i pytań:

s t r . 5

R e c e n z j a r o z p r a w y d o k t o r s k i e j m g r a inż. M a r i u s z a Słabickiego

• W r o z p r a w i e rozważono s i e c i komórkowe pracujące w s t a n d a r d z i e L T E . C z y m e t o d y z a p r o p o n o w a n e p r z e z D o k t o r a n t a mogą być z a s t o s o w a n e także d o o p t y m a l i z a c j i s i e c i komórkowych pracujących w i n n y c h s t a n d a r d a c h ? Jeśli t a k , t o które m e t o d y , w j a k i m z a k r e s i e , i d o j a k i c h s i e c i mogą być z a s t o s o w a n e ?

• A u t o r w p r a c y w y k o r z y s t u j e m e t o d y o p t y m a l i z a c y j n e o p a r t e n a a l g o r y t m i e g e n e t y c z n y m . C z y rozważano również i n n e h e u r y s t y c z n e podejścia d o rozwiązania p r o b l e m u o p t y m a l i z a c j i s i e c i ? Jeśli t a k , t o j a k i e ? W o p a r c i u o j a k i e k r y t e r i a w y b r a n o a l g o r y t m g e n e t y c z n y w y k o r z y s t y w a n y w p r a c y ?

• C o zadecydowało o w y b r a n i u i m p l e m e n t a c j i a l g o r y t m u g e n e t y c z n e g o dostępnej w b i b l i o t e c e P y G M O ? C z y rozważano również i n n e i m p l e m e n t a c j e l u b samodzielną implementację t a k i e g o a l g o r y t m u ?

• W p o d s u m o w a n i u r o z p r a w y D o k t o r a n t wymienił narzędzie p r o g r a m i s t y c z n e P y L T E , które wskazał j a k o ważny e l e m e n t p r a c y . J a k i e są możliwości t e g o narzędzie i w j a k i m s t o p n i u w y k r a c z a o n o p o z a z a k r e s i m p l e m e n t a c j i p r z e d s t a w i o n y c h w p r a c y ?

P r z e d s t a w i o n e powyżej u w a g i i p y t a n i a mają c h a r a k t e r p o l e m i c z n y i wpisują się w szerszą dyskusję, wykraczającą p o z a r a m y r e c e n z o w a n e j r o z p r a w y . Z a t e m n i e mogą mieć wpływu n a ostateczną, pozytywną, ocenę p r a c y .

3 . 2 . K r y t y c z n e u w a g i szczegółowe

A u t o r w t r a k c i e p r o w a d z o n y c h badań wykorzystał t r z y g r u p y m e t o d b a d a w c z y c h t j . symulację, m o d e l o w a n i e a n a l i t y c z n e o r a z m e t o d y o p t y m a l i z a c y j n e . Sposób d o b o r u poszczególnych m e t o d wynikał z e s p e c y f i k i p r o b l e m u d o którego rozwiązania były w y k o r z y s t y w a n e . Z a k r e s p o d e j m o w a n y c h problemów i i c h różnorodność powodują j e d n a k p e w i e n n i e d o s y t p o d c z a s l e k t u r y p r a c y . W w i e l u p u n k t a c h b r a k u j e u z a s a d n i e n i a p o d e j m o w a n y c h d e c y z j i . Poniżej p r z y t a c z a m przykładowe p r o b l e m y , które w m o j e j o p i n i i , wymagają k o m e n t a r z a D o k t o r a n t a :

• W r o z d z i a l e 2 . przyjęto a r b i t r a l n i e wartość opóźnienie w s i e c i s z k i e l e t o w e j n a p o z i o m i e l O m s . C z y j e s t t o wyłącznie opóźnienie p r o p a g a c y j n e ? W j a k i sposób wartość t a została w y z n a c z o n a ?

• Rozdział 2 . z a w i e r a również w y n i k i s y m u l a c j i . O p i s t y c h wyników p r o w a d z i d o następujących pytań:. o N a j a k i e j p o d s t a w i e w y b r a n o liczbę powtórzeń s y m u l a c j i ? P y t a n i e t o j e s t szczególnie i s t o t n e

w p r z y p a d k u wartości p r z e d s t a w i o n y c h w T a b . 4 . 4 , w której wartości o d c h y l e n i a są w w i e l u p r z y p a d k a c h większe o d wartości średnich. W t y m m i e j s c u przydałby się w p r a c y b a r d z i e j szczegółowy k o m e n t a r z .

o J a k określono przyjętą w t e s t a c h liczbę 2 0 0 urządzeń podłączonych p r z e z łącza A D S L ? o J a k o s z a c o w a n o wielkość d a n y c h układowych? N a j a k i e j p o d s t a w i e określono liczbę urządzeń

końcowych t z n . o d 1 0 d o 3 2 0 ?

• W r o z d z i a l e 3 . i później w y k o r z y s t y w a n e j e s t pojęcie „metaheurystyka", które z e t y m o l o g i c z n e g o p u n k t u w i d z e n i a n i e z a p e w n i a rozwiązania żadnego p r o b l e m u , a więc n i e p o w i n n o być używane w kontekście k o n k r e t n e g o rozwiązania. Z a p e w n e A u t o r miał n a myśli a l g o r y t m , który opierał się n a p e w n y c h ogólnych założeniach przyjętych w m e t a h e u r y s t y c e . M o i m z d a n i e m D o k t o r a n t p o w i n i e n opisać z a s t o s o w a n e rozwiązanie w sposób b a r d z i e j p r e c y z y j n y .

• J a k o u z a s a d n i e n i e w y b o r u s y m u l a t o r a O M N e T + + w r o z d z . 3 , w s k a z u j e się n a j e g o popularność. N i e p r z e k o n u j e m n i e t a k i e u z a s a d n i e n i a . N i e j e s t e m p e w i e n c z y j e s t t o n a j p o p u l a r n i e j s z e środowisko s y m u l a c y j n e , s t o s o w a n e d o badań s i e c i L T E .

• W r o z d z i a l e 5 . p r z e d s t a w i o n o a n a l i t y c z n e m e t o d y s z a c o w a n i a przepustowości s i e c i n a jednostkę p o w i e r z c h n i . W p o d s u m o w a n i u D o k t o r a n t stwierdził, że m e t o d y s z a c o w a n i a przepustowości są złożone i f a k t t e n o g r a n i c z a możliwość i c h z a s t o s o w a n i a J e d n a k w p r a c y n i e o c e n i o n o złożoności m e t o d a n a l i t y c z n y c h . K o m e n t a r z n a t e n t e m a t mógłby być wartościowym uzupełnieniem treści rozdziału.

• Szczegóły dotyczące m e t o d i parametrów w y b r a n e g o a l g o r y t m u g e n e t y c z n e g o n i e zostały w rozdziałach 6 - 8 omówione ( p o z a liczbą pokoleń). J a k i e m e t o d y s e l e k c j i , krzyżowania i m u t a c j i zostały w y k o r z y s t a n e ? J a k z d e f i n i o w a n o p o d s t a w o w e k r y t e r i u m zakończenia p r a c y a l g o r y t m u ? I n f o r m a c j a o

s t r . 6

R e c e n z j a r o z p r a w y d o k t o r s k i e j m g r a inż. M a r i u s z a Słabickiego

s p o s o b i e i m p l e m e n t a c j i a l g o r y t m u g e n e t y c z n e g o o g r a n i c z a się d o w s k a z a n i a b i b l i o t e k i , w której został o n z d e f i n i o w a n y , c o m o i m z d a n i e m , j e s t niewystarczające.

W n i o s e k końcowy

Biorąc p o d uwagę w n i o s k i z a p r e z e n t o w a n e w p o p r z e d n i c h p u n k t a c h i w y m a g a n i a p o d a n e w A r t y k u l e 1 3 U s t a w y z d n i a 1 4 m a r c a 2 0 0 3 r. o s t o p n i a c h n a u k o w y c h i t y t u l e n a u k o w y m o r a z s t o p n i a c h i t y t u l e w z a k r e s i e s z t u k i (z późniejszymi z m i a n a m i ) uważam, że r o z p r a w a d o k t o r s k a m g r inż. M a r i u s z a Słabickiego p t . Metody lokalnej rekonfiguracji sieci komórkowych z a w i e r a o r y g i n a l n e rozwiązania p r o b l e m u n a u k o w e g o o r a z d o w o d z i , że D o k t o r a n t p o s i a d a ogólną wiedzę teoretyczną w d y s c y p l i n i e i n f o r m a t y k a i p o s i a d a umiejętność s a m o d z i e l n e g o p r o w a d z e n i a p r a c y n a u k o w e j .

Wnoszę o d o p u s z c z e n i e r o z p r a w y d o k t o r s k i e j p a n a m g r inż. M a r i u s z a Słabickiego p t . ..Metody lokalnej rekonfiguracji sieci komórkowych" d o p u b l i c z n e j o b r o n y .

s t r . 7