تعیین موازنه ی نرخ دست یافتنی در مقابل احتمال بیرون افتادگی در کانال های واسط در حالت عدم دسترسی فرستنده به اطلاعات کانال

در این پایان نامه به تعیین میانگین نرخ دست یافتنی در شبکه های واسط چندجهشی در حضور احتمال قطع می پردازیم. در این مدل فرض می کنیم اطلاعات حالت کانال در هر جهش در دسترس فرستنده متناظر نیست، همچنین مسیر مستقیمی بین منبع و مقصد وجود ندارد و اطلاعات از طریق واسط ها به مقصد منتقل می شود. در این شبکه فرض می شود بهره محوشدگی کانال در هر جهش، در طول یک بلوک ارسال اطلاعات ثابت می باشد و کانال توزیع محوشدگی رایلی دارد. از آن جا که مسیر مستقیمی بین منبع و مقصد وجود ندارد و ارتباط، تنها از طریق واسط های میانی انجام می پذیرد و با توجه به آن که سیگنال دریافتی در هر واسط میانی، نسخه نازل سیگنال ارسالی از فرستنده متناظر در آن جهش می باشد، لذا راهکار کدگشایی و ارسال مجدد در حالتی که هدف بیشینه نمودن نرخ دست یافتنی در گیرنده باشد، راهکار بهینه است. در این پایان نامه فرض می شود که منبع و واسط ها محدودیت توان داشته و واسط ها قادر به ذخیره سازی اطلاعات یا توان بلوک موجود جهت استفاده در بلوک های بعدی نمی باشند. از آن جا که برای داشتن یک ارتباط قابل اطمینان بین منبع و مقصد، دریافت یک نرخ حداقل در مقصد ضروری است، در این شبکه فرض شده است که برای داشتن یک ارتباط مخابراتی، حداقل نرخ مشخص r_0 مورد نیاز است و در غیر این صورت ارتباط مخابراتی قطع می گردد. از این رو در راهکار ارائه شده در این پایان نامه در هر جهش یک کد تک لایه برای دستیابی به نرخ r_0 ارسال می شود و بقیه توان توسط راهکار کدگذاری چندلایه بین لایه های کد توزیع می شود تا بتوان در حالتی که شرایط کانال مطلوب باشد، به نرخ بیش تری دست یافت. در این راستا با در نظر گرفتن یک احتمال قطع مشخص، معادله حاکم بر راهکار بهینه تخصیص توان در لایه های کد، جهت بیشینه کردن میانگین نرخ دست یافتنی در مقصد با استفاده از راهکار کدگذاری چندلایه برای منبع و واسط ها، به کمک مسأله حساب تغییرات تعیین شده و سپس یک روش عددی جهت حل آن ارائه شده است. از آن جا که تعیین مسأله تخصیص توان لایه های کد در هر جهش، وابسته به مسأله تخصیص توان جهش های پیش رو می باشد، لذا مسأله بهینه سازی مورد نظر یک مسأله بهینه سازی ترکیبی می باشد که به صورت یک مسأله بهینه سازی سلسله مراتبی ساده سازی شده و راه حل مناسبی برای هر قسمت ارائه شده است. در نهایت نتایج حاصل با بهترین روش های موجود در مراجع مقایسه شده و نشان داده شده است که در حالتی که شبکه قادر به تحمل یک احتمال قطع مشخص باشد، راهکار ارائه شده به نرخ بالاتری دست می یابد.