۱۶

MSARF

از نظر تاخیر بسته‌ها برای سرویس‌های با الویت بالا بهبود چشم‌گیری ایجاد می‌کند.

سایر پارامترهای کیفیت سرویس را بهبود نبخشیده است.

۱۷

hcDBA

تأخیر این روش بالاست.

۱۸

p-hcDBA

میانگین تاخیر آن، کم‌تر از hcDBA و IPACT است.

میزان ترافیک پیش‌بینی شده بر اساس تاریخچه‌ پهنای باندهای تخصیص یافته‌ی پیشین است لذا خیلی دقیق ناست.

۱۹

DZ_DBA

میانگین تاخیر را کاهش داده و گذردهی را بهبود می‌بخشد.

۲۰

Pre_DBA

در مقایسه با روش IPACT از نظر تاخیر و واریانس تاخیر در مورد سرویس‌های با الویت بالا، مناسب‌تر است و میزان بهره‌وری بالاتری دارد.

۲-۸- نتیجه‌گیری
در این فصل فناوری شبکه نوری غیرفعال به عنوان یکی از راهکارهای راه‌اندازی شبکه دسترسی با تمام خدمات معرفی و بررسی شده است. علت انتخاب این فناوری به عنوان راهکار مناسب، توانایی فیبر نوری در تامین ظرفیت پهنای باند بالا در اثر افزایش تقاضای کاربران برای خدمات پر سرعت، به اشتراک گذاری فایل، کنفرانس ویدیویی و … است. در ادامه شبکه نوری غیرفعال اترنت نیز به علت کاهش میزان فیبر نوری مورداستفاده برای راه‌اندازی شبکه، به عنوان روش مناسب استقرار شبکه نوری غیرفعال پیشنهاد شده است.
شبکه نوری غیرفعال اترنت دارای هم‌بندی یک نقطه به چند نقطه است که از یک ترمینال خط نوری و چندین واحد شبکه نوری تشکیل می‌شود. در مسیر رو به پایین از ترمینال به واحدها، ترمینال اطلاعات را میان همه‌ی واحدها منتشر می‌کند اما در مسیر رو به بالا از واحدها به ترمینال، کانال نوری میان تمام واحدها به اشتراک گذاشته می‌شود. لذا به منظور جلوگیری از برخورد و ازدحام داده‌ها به الگوریتم‌های زمان‌بندی و تخصیص پهنای باند نیاز است. در واقع تخصیص پهنای باند به عنوان یکی مهم‌ترین چالش‌ها در این نوع شبکه در نظر گرفته می‌شود زیرا با انتخاب الگوریتم تخصیص پهنای باند مناسب می‌توان پارامترهای کیفیت سرویس را بهبود بخشید و میزان رضایتمندی کاربران را افزایش داد.
در جهت رفع چالش مورد بحث، روش‌ها و الگوریتم‌های متعددی ارائه شده‌اند که در بخش ۲-۶ به معرفی و بررسی رایج‌ترین آن‌ها از سال‌های دور تا به امروز پرداخته شده است و در نهایت ویژگی‌های آن‌ها با هم مقایسه شده است. هر کدام از روش‌ها با تلاش برای بهبود تمام یا بعضی از پارامترهای کیفیت سرویس اعم از تاخیر، واریانس تاخیر، نرخ از دست دادن بسته‌ها، گذردهی و بهره‌وری از پهنای باند، سعی در ارائه‌ خدمات بهتر به کاربران شبکه دسترسی نسل آینده مبتنی بر شبکه نوری غیرفعال اترنت دارند. در فصل آینده به ارائه‌ روش‌هایی برای تخصیص پهنای باند پویا با بهره گرفتن از راهکارهای نظریه بازی‌های همکارانه در جهت بهبود پارامترهای کیفیت سرویس نسبت به روش‌های بررسی شده در این فصل، می‌پردازیم.
فصل سوم
روش‌های پیشنهادی تحقیق
۳-۱- مقدمه
در این فصل به بیان و بررسی روش‌های پیشنهادی برای تخصیص پهنای باند پویا در شبکه نوری غیرفعال اترنت می‌پردازیم. برای رفع چالش تخصیص پهنای باند در این نوع شبکه دو روش براساس نظریه بازی‌های همکارانه در نظریه بازی‌ها، مطرح شده‌اند که برای درک بهتر آن‌ها ابتدا مفهوم و تعریف ریاضی نظریه بازی‌های همکارانه بررسی شده است، سپس دو راهکار رایج برای تقسیم کل دارایی میان بازیکنان حاضر در ائتلاف‌های مختلف در بازی‌های همکارانه مطرح شده‌اند. با توجه به آن‌که چالش مورد بحث در این پایان‌نامه نیز تقسیم دارایی پهنای باند میان واحدهای شبکه است، از راهکارهای موجود برای تقسیم دارایی در بازی‌های همکارانه برای رفع چالش تخصیص پهنای باند استفاده شده است. در ادامه‌ی این فصل، مراحل، روند اجرا و الگوریتم روش‌های پیشنهادی نیز ارائه شده است.
۳-۲- نظریه بازی‌ها
نظریه‌ی بازی‌ها چارچوبی تحلیلی و رسمی به همراه دنباله‌ای از ابزارهای ریاضی برای مطالعه‌ی تعاملات پیچیده میان بازیکنان منطقی است. طی دهه‌ های گذشته، نظریه‌ی بازی‌ها تاثیرات کاملی بر شاخه‌های بسیاری مانند مهندسی، اقتصاد، علم سیاست، فلسفه و حتی روانشناسی داشته است. در سال‌های اخیر، رشد چشمگیری در فعالیت‌های تحقیقاتی که از نظریه‌ی بازی‌ها برای تحلیل شبکه‌های ارتباطی^[۱۲۵] استفاده می‌کنند، به وجود آمده است. عموما نظریه‌ی بازی‌ها به دو گروه، بازی‌های غیرهمکارانه^[۱۲۶] و همکارانه^[۱۲۷] تقسیم می‌شود. نظریه بازی‌های غیرهمکارانه، انتخاب‌های استراتژیک حاصل از تعاملات میان بازیکنانی که با هم رقابت می‌کنند^[۱۲۸] را مورد مطالعه قرار می‌دهد. در این نوع بازی‌ها هر بازیکن، استراتژی خود را به طور مستقل برای بهبود عملکرد (بهره وری) یا کاهش ضرر (هزینه) خودش انتخاب می‌کند و برای حل آن‌ها، راهکارهای^[۱۲۹] متعددی وجود دارد[۳۴].
در حالی که نظریه بازی‌‌های غیرهمکارانه، سناریوهای رقابتی را بررسی می‌کند، نظریه بازی‌های‌ همکارانه، ابزارهای تحلیلی را برای بررسی رفتار بازیکنان منطقی هنگامی که با هم همکاری می‌کنند، تامین می کند. شاخه‌ی اصلی بازی‌های همکارانه، شکل‌گیریِ گروه‌های همکاریِ^[۱۳۰] بازیکنان به عنوان ائتلاف^[۱۳۱] را که جایگاه بازیکنان را در بازی تحکیم می‌بخشد، توصیف می‌کند. اثبات شده است که بازی‌های ائتلافی، ابزاری قدرتمند برای طراحی استراتژی‌های همکاریِ عادلانه، قوی، کاربردی و موثر در شبکه‌های ارتباطی می‌باشند. هرجا بر سر تقسیم و تخصیص منفعت، منبع یا درآمدی بین چند بازیکن اختلاف نظر وجود داشته باشد و رقابت میان آن‌ها منافعشان را تهدید کند، یک روش منطقی برای تقسیم منافع استفاده از راه‌ حل ‌های نظریه بازی‌های همکارانه است[۳۴]. برای حل بازی‌های همکارانه و حل چالش تخصیص دارایی کلی میان بازیکنان حاضر در بازی، راهکارهای متعددی وجود دارند که در این‌جا به بیان و بررسی برخی از آن‌ها پرداخته می‌شود.
۳-۳- بازی‌های همکارانه
بازی‌های همکارانه ذاتا شامل دنباله‌ای از بازیکنان است که در جستجوی تشکیل گروه‌های همکاری به نام ائتلاف به منظور تحکیم جایگاه خود در بازی هستند و به شکل نشانه‌گذاری می‌شوند. هر ائتلافِ Sکه زیرمجموعه‌ای از یا مساوی است، نشانه‌ی توافقی میان بازیکنان این ائتلاف به منظور انجام عملیات به عنوان واحدی مجزا است. تشکیل ائتلاف یا اتحاد، کاربردهای بسیاری دارد برای مثال در بازی‌های سیاسی، احزاب یا افراد می‌توانند با تشکیل ائتلاف، قدرت رای‌دهی خود را افزایش دهند. علاوه بر دنباله‌ی N، مفهوم بنیادی بعدی در بازی‌های ائتلافی، ارزش ائتلاف^[۱۳۲] است. این مقدار غالبا کیفیت و ارزشِ ائتلاف را در بازی مشخص می‌کند و با نشان داده می‌شود. تعریف ارزش ائتلاف، شکل و نوع بازی را مشخص می‌کند. با این‌حال، مستقل از تعریف این مقدار، یک بازی همکارانه به طور منحصر به فرد با دوتایی معرفی می‌شود. میزان سودی که بازیکن عضوِ ائتلافِ از تقسیم دریافت می‌کند، به منزله‌ی سهم این بازیکن است و با نمایش داده می‌شود. بردار با المان‌های x_i که سهم بازیکن در ائتلاف هستند، بردار تخصیص سهم است[۳۴].
بازی‌های همکارانه را به شکل ریاضی این‌ گونه می‌توان تعریف کرد:
یک بازی همکارانه، یک دوتایی است که دنباله‌ای محدود است و تابعی است که . عناصر دنباله‌ی بازیکنان بازی نامیده می‌شوند، زیرمجموعه‌های مانند ، ائتلاف نام دارند و دنباله‌ی ائتلاف بزرگ^[۱۳۳] در نظر گرفته می‌شود. برای هر ائتلاف ، سود یا درامدی است که مجموع بازیکنان این ائتلاف بدون کمکِ بازیکنانِ کسب می‌کنند. تابع v، تابع مشخصه^[۱۳۴] نامیده می‌شود. یک بازی، بازیِ سود (هزینه) نامیده می‌شود اگر سود (هزینه) به دست آمده توسط ائتلاف را اندازه‌گیری کند. تمرکزِ نظریه‌ی بازی همکارانه همواره بر روی چگونگی توزیع عادلانه‌ی مجموع سود بوده است. سود توزیع­شده میان بازیکنان که بردار تخصیص نامیده می‌شود، با بردار نمایش داده می‌شود به گونه‌ای که تساوی را تامین کند، به همین ترتیب برای داریم . بردار تخصیص x یک توزیع موثر و دارای عقلانیت انفرادی^[۱۳۵] برای بازی نامیده می‌شود اگر شرایط عقلانیت انفرادی را نیز تامین کند یعنی : . عقلانیت انفرادی بدین معناست که سهمی که یک بازیکن در صورت شرکت در ائتلاف دریافت می‌کند کمتر از سهم او در صورت عدم شرکت در ائتلاف نباشد[۳۴].
۳-۴- راهکارهای بازی‌های همکارانه