Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61110
| Title: | การประยุกต์ใช้ทฤษฎีเกมในการประเมินค่าแพ็กเกตตกค้างเฉลี่ยสำหรับผู้ใช้บนพื้นฐานลำดับความสำคัญในโครงข่ายไร้สายแบบเมชที่มีการรบกวนสัญญาณ |
| Other Titles: | Application of game theory in mean backlogged packet evaluation for priority-based user in wireless mesh network with signal jamming |
| Authors: | วชิรญา อาจแก้ว |
| Advisors: | เชาวน์ดิศ อัศวกุล ภัทรชาติ โกมลกิติ |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Chaodit.A@Chula.ac.th Patrachart.K@chula.ac.th |
| Subjects: | ทฤษฎีเกม ระบบสื่อสารไร้สาย สัญญาณรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ |
| Issue Date: | 2558 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เกี่ยวข้องกับระบบโครงข่ายไร้สายแบบเมชภายใต้การโจมตีซึ่งอาจเกิดขึ้นได้จากการรบกวนสัญญาณในชั้นกายภาพ เพื่อประเมินความรุนแรงของการโจมตีดังกล่าว ปัญหาทฤษฎีเกมที่มีผู้เล่นสองฝ่ายแบบไม่ร่วมมือกันจึงได้ถูกกำหนดขึ้น ในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้ผู้เล่นที่เป็นคู่แข่งกัน ได้แก่ ผู้ที่ประสงค์ร้ายต่อระบบด้วยการรบกวนสัญญาณ และตัวจัดเส้นทางรูปแบบทรีในโครงข่ายไร้สายแบบเมช ผลตอบแทนในเกมถูกกำหนดให้อยู่ในรูปของค่าเฉลี่ยจำนวนแพ็กเกตตกค้าง (expected number of backlogged packets, EBP) ภายในระบบโครงข่ายไร้สายแบบเมชที่พิจารณา โดย EBP จะถูกทำให้มีค่าสูงสุดโดยผู้รบกวนสัญญาณพร้อมกันกับการถูกทำให้มีค่าต่ำสุดโดยอุปกรณ์จัดเส้นทาง ดังนั้นเพื่อให้ผู้ใช้ที่ต้องการระดับการให้บริการที่แตกต่างกันของการส่งออกแพ็กเกตผ่านเกตเวย์ที่กระจายตัวอยู่ในโครงข่ายไร้สายแบบเมช วิทยานิพนธ์นี้จึงได้นำเสนอเพิ่มเติมในการประเมินการจัดกำหนดการแพ็กเกตด้วยแถวคอยถ่วงน้ำหนักแบบยุติธรรมที่ฝั่งขาออกของอุปกรณ์จัดเส้นทาง หรือจุดเชื่อมต่อผ่าน (transit access point, TAP) แต่ละโนดในโครงข่ายไร้สายแบบเมช ตัวจัดกำหนดการได้ถูกนำมาใช้ในการจำแนกผู้ใช้บนพื้นฐานลำดับความสำคัญทั้ง 4 คลาส ได้แก่ ทราฟฟิกลำดับความสำคัญสูงที่เข้ามาโดยตรง (high-priority local traffic, HL) ทราฟฟิกลำดับความสำคัญต่ำที่เข้ามาโดยตรง (low-priority local traffic, LL) ทราฟฟิกลำดับความสำคัญสูงที่เข้ามารีเลย์ผ่าน (high-priority transit traffic, HT) และทราฟฟิกลำดับความสำคัญต่ำที่เข้ามารีเลย์ผ่าน (low-priority transit traffic, LT) จากนั้นค่า EBP ที่จุดสมดุลของแนชสำหรับผู้ใช้แต่ละคลาสจะได้รับการประเมินภายใต้กลยุทธ์การจัดเส้นทางเฟ้นสุ่มแบบทรีที่เหมาะสมเพื่อแข่งขันกับกลยุทธ์การเลือกตำแหน่งที่ดีที่สุดของการรบกวนสัญญาณ นอกจากนี้การคำนวณแบบขนานได้ถูกนำมาใช้จัดการกับเซตกลยุทธ์ที่มีขนาดใหญ่ จากผลการทดลองพบว่าการคำนวณแบบขนานช่วยประหยัดเวลาในการคำนวณด้วยการเพิ่มความเร็วของระเบียบขั้นตอนวิธีดำเนินการได้โดยเป็นสัดส่วนกับจำนวนตัวทำงานคำนวณบนเครื่องคอมพิวเตอร์แบบคลัสเตอร์ที่ใช้ซึ่งมีหน่วยประมวลผล 64 หน่วย ผลกระทบจากการจัดกำหนดการแพ็กเกตด้วยอัตราที่แตกต่างกันได้ถูกนำเสนอในวิทยานิพนธ์ฉบับนี้โดยการประเมินหาค่า EBP ที่เกิดขึ้นที่จุดสมดุลของแนชในโครงข่ายไร้สายแบบเมช ผลการทดลองได้ยืนยันว่าระเบียบวิธีที่นำเสนอสามารถประเมินขอบเขตการทำงานที่เสถียรของโครงข่ายไร้สายแบบเมชที่มีเกตเวย์หลายตัว ซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการออกแบบโครงข่ายไร้สายแบบเมชให้มีความปลอดภัยสูงขึ้น และมีความคงทนต่อการโจมตีในลักษณะของการรบกวนสัญญาณแบบไร้สายได้ในอนาคต |
| Other Abstract: | This thesis is concerned with the wireless mesh network (WMN) system under possible attacks from physical-layer signal jamming. To evaluate the severity of such attacks, the two-player non-cooperative game theoretic problem has been formulated. Here, competing players refer to the malicious signal jamming adversary and the wireless network tree-routing agents. The game payoff is defined as the mean number of backlogged packets (EBP) inside the considered WMN system. EBP is maximised concurrently by the signal jammer and minimised by the router. In order to provide users requiring different service levels of packet communication through distributed WMN gateways, this research has additionally proposed to evaluate the weighted fair queuing packet scheduler at the outgoing port of each WMN router node or transit access point (TAP). The scheduler is deployed to classify four priority-based user classes, i.e., high-priority local traffic (HL), low-priority local traffic (LL), high-priority transit traffic (HT), low-priority transit traffic (LT). And the Nash-equilibrium value of EBP for each user class is evaluated under the optimal stochastic tree routing strategy to compete with the optimal location selection strategy of signal jamming. In addition, parallel computing is implemented to deal with the resultantly large game strategy sets. Based on the reported experimental results, parallel computing can save the computational time proportionally to the number of computing workers on the employed computer cluster with 64 cores. Interesting effects of various packet scheduling rates have then been highlighted by evaluating the EBP at the Nash equilibrium in WMN. The results have confirmed that the proposed framework can evaluate the stable operating region of WMN with multiple gateways, which will be useful to design secured WMN with robustness against wireless signal jamming attacks in the future. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2558 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมไฟฟ้า |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/61110 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2015.1303 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2015.1303 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| 5670356921.pdf | 992.78 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.