Performance evaluation of WMN-GA for different mutation and crossover rates considering number of covered users parameter

Node placement problems have been long investigated in the optimization field due to numerous applications in location science and classification. Facility location problems are showing their usefulness to communication networks, and more especially from Wireless Mesh Networks (WMNs) field. Recently, such problems are showing their usefulness to communication networks, where facilities could be servers or routers offering connectivity services to clients. In this paper, we deal with the effect of mutation and crossover operators in GA for node placement problem. We evaluate the performance of the proposed system using different selection operators and different distributions of router nodes considering number of covered users parameter. The simulation results show that for Linear and Exponential ranking methods, the system has a good performance for all rates of crossover and mutation.Peer ReviewedPostprint (published version

Marginal productivity index policies for dynamic priority allocation in restless bandit models

Esta tesis estudia tres complejos problemas dinámicos y estocásticos de asignación de recursos: (i) Enrutamiento y control de admisión con información retrasada, (ii) Promoción dinámica de productos y el Problema de la mochila para artículos perecederos, y (iii) Control de congestión en “routers” con información del recorrido futuro. Debido a que la solución óptima de estos problemas no es asequible computacionalmente a gran y mediana escala, nos concentramos en cambio en diseñar políticas heurísticas de prioridad que sean computacionalmente tratables y cuyo rendimiento sea cuasi-óptimo. Modelizamos los problemas arriba mencionados como problemas de “multi-armed restless bandit” en el marco de procesos de decisión Markovianos con estructura especial. Empleamos y enriquecemos resultados existentes en la literatura, que constituyen un principio unificador para el diseño de políticas de índices de prioridad basadas en la relajación Lagrangiana y la descomposición de dichos problemas. Esta descomposición permite considerar subproblemas de optimización paramétrica, y en ciertos casos “indexables”, resolverlos de manera óptima mediante el índice de productividad marginal (MP). El índice MP es usado como medida de prioridad dinámica para definir reglas heurísticas de prioridad para los problemas originales intratables. Para cada uno de los problemas bajo consideración realizamos tal descomposición, identificamos las condiciones de indexabilidad, y obtenemos fórmulas para los índices MP o algoritmos computacionalmente tratables para su cálculo. Los índices MP correspondientes a cada uno de estos tres problemas pueden ser interpretados en términos de prioridades como el nivel de: (i) la penalización de dirigir un trabajo a una cola particular, (ii) la necesidad de promocionar un cierto artículo perecedero, y (iii) la utilidad de una transmisión de flujo particular. Además de la contribución práctica de la obtención de reglas heurísticas de prioridad para los tres problemas analizados, las principales contribuciones teóricas son las siguientes: (i) un algoritmo lineal en el tiempo para el cómputo de los índices MP en el problema de control de admisión con información retrasada, igualando, por lo tanto, la complejidad del mejor algoritmo existente para el caso sin retrasos, (ii) un nuevo tipo de política de índice de prioridad basada en la resolución de un problema (determinista) de la mochila, y (iii) una nueva extensión del modelo existente de “multi-armed restless bandit” a través de la incorporación de las llegadas aleatorias de los “restless bandits”.This dissertation addresses three complex stochastic and dynamic resource allocation problems: (i) Admission Control and Routing with Delayed Information, (ii) Dynamic Product Promotion and Knapsack Problem for Perishable Items, and (iii) Congestion Control in Routers with Future-Path Information. Since these problems are intractable for finding an optimal solution at middle and large scale, we instead focus on designing tractable and well-performing heuristic priority rules. We model the above problems as the multi-armed restless bandit problems in the framework of Markov decision processes with special structure. We employ and enrich existing results in the literature, which identified a unifying principle to design dynamic priority index policies based on the Lagrangian relaxation and decomposition of such problems. This decomposition allows one to consider parametric-optimization subproblems and, in certain “indexable” cases, to solve them optimally via the marginal productivity (MP) index. The MP index is then used as a dynamic priority measure to define heuristic priority rules for the original intractable problems. For each of the problems considered we perform such a decomposition, identify indexability conditions, and obtain formulae for the MP indices or tractable algorithms for their computation. The MP indices admit the following priority interpretations in the three respective problems: (i) undesirability for routing a job to a particular queue, (ii) promotion necessity of a particular perishable product, and (iii) usefulness of a particular flow transmission. Apart from the practical contribution of deriving the heuristic priority rules for the three intractable problems considered, our main theoretical contributions are the following: (i) a linear-time algorithm for computing MP indices in the admission control problem with delayed information, matching thus the complexity of the best existing algorithm under no delays, (ii) a new type of priority index policy based on solving a (deterministic) knapsack problem, and (iii) a new extension of the existing multi-armed restless bandit model by incorporating random arrivals of restless bandits

Design and implementation of architectures for the deployment of secure community wireless networks

Recientes avances en las tecnologías de la comunicación, así como la proliferación de nuevos dispositivos de computación, están plasmando nuestro entorno hacia un Internet ubicuo. Internet ofrece una plataforma global para acceder con bajo coste a una vasta gama de servicios de telecomunicaciones, como el correo electrónico, comercio electrónico, tele-educación, tele-salud y tele-medicina a bajo coste. Sin embargo, incluso en los países más desarrollados, un gran número de áreas rurales todavía están pobremente equipadas con una infraestructura básica de telecomunicaciones. Hoy en día, existen algunos esfuerzos para resolver esta falta de infraestructura, pero resultan todavía insuficientes. Con este objetivo presentamos en esta tesis RuralNet, una red comunitaria inalámbrica para proveer acceso a Internet de forma personalizada a los subscriptores de un área rural. Los objetivos de este estudio han sido el desarrollo de una nueva arquitectura para ofrecer un acceso a Internet flexible y seguro para zonas rurales aisladas. RuralNet combina el paradigma de las redes mesh y el uso de los dispositivos inalámbricos embebidos más económicos para ofrecer un gran número de servicios y aplicaciones basados en Internet. La solución desarrollada por RuralNet es capaz de cubrir grandes áreas a bajo coste, y puede también ser fácilmente desplegado y extendido tanto en términos de cobertura como de servicios ofrecidos. Dado que la implementación y la evaluación de RuralNet requiere un alto coste y una gran cantidad de mano de obra, hemos considerado que la simulación y la emulación eran una alternativa válida para ahorrar costes. Con este objetivo hemos desarrollado Castadiva, un emulador flexible proyectado para la evaluación de redes MANET y mesh. Castadiva es un emulador basado en dispositivos de bajo coste, utilizado para evaluar los protocolos y las aplicaciones desarrolladas.Hortelano Otero, J. (2011). Design and implementation of architectures for the deployment of secure community wireless networks [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10079Palanci