Improving signal/noise ratio by simple rules and local information

This thesis researches solutions to sharing of scarce resources. The mobile basestation field uses stiff methods for dividing resources. Main approach is to minimize interference caused by other basestations working with the same frequency. The network frequencies are divided in a way that tries to maximize the distance between basestations that use the same frequency. Work is done by studying set of rules in planar and real valued networks using predefined ordering of operation for nodes. Methods created here try to solve the problem in a self organized way and they are compared to existing ones in the literature. Only local information for each basestation is required to reach into a good solution which is a local optimum. A here generated method of thresholding real valued network and pushing the threshold further is able to minimize interference better than a real valued greedy search with one order slower convergence time. The method acts by adding more neighbours to the local optimizing task. This process transforms the network into non-planar N-colorable network, and solves the resource distributing. The addition routine makes the convergence slower, but it is still manageable. The slower convergence is still able to decrease interference in slowly changing situations and results in better performance of the system.Työssä tutkittiin miten matkapuhelintukiasemien aiheuttamaa interferenssiä voidaan vähentää tukiasemien välillä tapahtuvalla taajuuksien järkevällä jakamisella. Käytössä on ollut konfliktigraafi ja reaaliarvoisin kytkennöin tuotettu satunnainen verkko, joiden avulla on tutkittu interferenssin minimoimista käyttäen mahdollisimman pientä määrää sallittuja taajuuksia. Työn laajuuteen eivät kuuluneet radiotekniset seikat, joten aikataulutus toteutettiin ennalta määrätyllä toteutusjärjestyksellä. Kehitettyjä menetelmiä on vertailtu useisiin kirjallisuudesta löytyviin samankaltaisiin väritysalgoritmeihin. Tässä työssä reaaliarvoiselle verkolle kehitetty menetelmä tuottaa tavallista ahnetta hakumenetelmää paremman lopputuloksen. Tämän vaatima toiminta-aika on kertaluokkaa hitaampi. Hitaus johtuu verkon kytkentöjä lisäävästä komponentista, joka mahdollistaa laajemman yhteistyön solmujen välillä. Yhteistyö tuo laajemman tiedon ympäristöstä säilyttäen riittävän satunnaisuuden ja tuottaa pienemmän interferenssin lähimpien solmujen välillä. Hitaudesta huolimatta menetelmä mahdollistaa tehokkaamman resurssijaon hitaamman aikavälin muutoksissa ja parantaa järjestelmän tehokkuutta