Il problema della selezione di rete in ambito wireless : analisi dell'interazione tra reti ed utenti tramite un gioco non cooperativo bilivello

L'accesso alle reti senza fili offre agli utenti l'opportunità di connettersi ad uno tra i punti di accesso disponibili. La necessità di selezionare il punto di accesso è noto come problema di selezione di rete e diventa sempre più complesso all'aumentar del numero di reti di accesso disponibili. Se consideriamo un tipico scenario di rete possiamo classificare le entità che ne fanno parte in due classi distinte: gli utenti che devono connettersi alla rete e gli operatori che devono invece implementare una strategia di allocazione delle risorse prendendo decisioni riguardo alle frequenze utilizzate, ai livelli di potenza, ecc. Questo lavoro di tesi formalizza il problema di selezione di rete e di allocazione delle risorse mediante un gioco non-cooperativo bi-livello, che cattura le interdipendenze delle decisioni prese dai differenti giocatori: utenti e antenne. In particolare, siamo interessati allo studio delle dinamiche competitive tra i differenti utenti razionali che operano nella selezione di rete con l'obiettivo di minimizzare il loro costo di selezione, e allo stesso tempo all'allocazione delle risorse cercando di determinare un assegnamento di frequenze per le varie antenne in modo tale che quest'ultime si aggiudichino il maggior numero di utenti possibili. Nel presente lavoro di tesi sono stati considerati diversi costi di selezione a livello utente: inizialmente è stata considerata la sola interferenza, ovvero il numero di utenti che interferiscono tra loro, per poi considerare congiuntamente sia l'interferenza sia il rate percepito dagli utenti. La caratterizzazione del gioco è stata fatta ricorrendo alla programmazione lineare matematica. Le soluzioni trovate sono equilibri, cioè punti per cui i giocatori (utenti e/o antenne) non sono portati a cambiare il proprio comportamento, o equilibri approssimati nel caso in cui non esista alcun assegnamento di frequenze stabile per le antenne.