بررسی کدگذاری شبکه در شبکه های بی سیم تک گامی

چکیده کدگذاری شبکه در سال های اخیر به عنوان یکی از زمینه های تحقیقاتی مهم از سوی محققین برای پیاده سازی بسیاری از کاربردهای شبکه نظیر همه پخشی و چندپخشی مورد توجه واقع شده است. در شبکه های داده موجود، مسیریاب ها بسته ها را از طریق ذخیره و ارسال در شبکه ارسال می کنند. در این حالت مسیریاب بعد از دریافت بسته آنرا در بافر ذخیره کرده و پس از یافتن مسیر بسته را عیناً بر روی لینک یا لینک های خروجی ارسال می نماید. با کدگذاری شبکه مسیریاب ها می توانند روی بستهها عملیات محاسباتی مختلفی را انجام دهند، مثلا آن ها را با هم به صورت خطی ترکیب کرده وسپس ارسال نمایند. این کار دو مزیت مهم دارد که عبارتند از افزایش ظرفیت شبکه و استحکام. در حالت همه پخشی یا چندپخشی کدگذاری شبکه قادر است به حداکثر ظرفیت دست یابد. علاوه بر این دست آوردها کدگذاری شبکه مزایای متعدد دیگری نیز به دنبال دارد که از جمله می توان به مواردی مانند کاهش مصرف انرژی، کاهش تأخیر، کاهش پیچیدگی، امنیت و ... اشاره کرد. از کاربردهای مهم کدگذاری شبکه استفاده از آن در شبکه های بیسیم است. یک ویژگی مهم در شبکه های بیسیم که آنها را از شبکه های سیمی متمایز می کند، مشترک بودن رسانه در این شبکه ها می باشد. در واقع هر ارسال در یک شبکه بیسیم یک همه پخشی محسوب می شود. ویژگی دیگر شبکه های بیسیم لینک های پرخطای بیسیم در این شبکه ها است. کدگذاری شبکه علاوه بر مقابله با اتلاف بسته، میتواند به گذردهی بهینه برسد. این پایان نامه مسئله همه پخشی را در یک شبکه بی سیم که شامل یک ایستگاه مرکزی و تعدادی گیرنده است مورد بررسی قرار می دهد. همه این گیرنده ها با استفاده از یک کانال مشترک به فرستنده متصل هستند. وضعیت کانال برای هر یک از گیرنده ها از نظر نرخ خطا و استقلال یا وابستگی به هم متفاوت است. زمان نیز به صورت اسلات بندی شده است و فرستنده در هر اسلات فقط یک بسته می تواند ارسال نماید. در حالت همه پخشی روشی گذردهی بهینه است که هر بسته ارسالی در هر برش زمانی از طرف فرستنده حاوی اطلاعات جدید برای تمام گیرنده ها باشد. در به کارگیری کدگذاری شبکه در سرویس های بلادرنگ، باید تأخیر کدگشایی پایین باشد. ولی در حالت کلی تعداد گیرنده ها نمی توان روشی ارائه داد که علاوه بر گذردهی بهینه بودن تأخیر کدگشایی صفر نیز داشته باشد. بنابراین یک روش کدگذاری جدید ارائه می شود که در آن تأخیر کدگشایی صفر است ولی باید دید که در مقابل این مزیت چقدر گذردهی از دست می رود. البته این روش مزیت های دیگری از جمله سادگی، حجم محاسبات پایین و طول صف پایین دارد، که آنرا برای کاربردهای بلادرنگ حساس به تأخیر مناسب می سازد. در واقع هدف این است که آیا می توان بدون اینکه پیچیدگی چندانی نسبت به روش arq به سیستم اضافه کرد، گذردهی سیستم را تا حدی بهبود داد؟ مقایسه بین روش جدید و روش های مطرح شده از طریق شبیه سازی انجام می گیرد. کلمات کلیدی: کدگذاری شبکه، شبکه های بیسیم حذفی، همه پخشی، تأخیر کدگشایی.