network coding
در نشریات گروه فنی و مهندسی-
Cai et al.(2013) and Cai and Han (2014) presented the polynomial time algorithms for two-pair and three-pair networks with common bottleneck links, respectively. Also, Chen and HaiBin(2012) proposed a non-polynomial time algorithms for $n$-pair networks with common bottleneck links, where $n$ is an arbitrary integer. This paper presents a new sufficient and necessary condition to determine the solvability of single rate $n$-pair networks with common bottleneck links, which concludes a polynomial time algorithm for $n$-pair networks with common bottleneck links, where $n$ is an arbitrary integer. Our algorithm runs in $O(|V||E|^{2})$ time, where $|V|$ and $|E|$ are the number of nodes and links, respectively.
Keywords: Network Coding, Single Rate N-Pair Networks, Bottleneck Links, Solvability -
ماهیت همه پخشی رسانه انتقال موجب محبوبیت کدبندی شبکه در شبکه های بی سیم شده است. در این مقاله به کمک اصلاح توامان دو رویکرد تصمیم گیری حساس در شبکه های بی سیم چندپرشی، یکی در گره های کدگذار و دیگری در گره های کدگشا، یک چهارچوب کارآ برای استفاده از کدبندی شبکه در این شبکه ها با عنوان ENCODE ارائه شده است. در اولین رویکرد در گره های کدگذار با استفاده از مدلسازی مساله توسط نظریه توقف بهینه، گره ها سعی دارند بهترین لحظه ارسال بسته ها را بیابند؛ زیرا گره ها با به تاخیر انداختن ارسال ها می توانند شانس یافتن الگوهای بهتر برای کدبندی را افزایش دهند. این رویکرد یک مصالحه بین بهره کدبندی و تاخیر انتها-به-انتهاست. در دومین رویکرد در گره های کدگشا، با کمک مدلسازی مساله در قالب فرآیند تصمیم گیری شبه مارکفی و با استفاده از یادگیری تقویتی، گره ها در طول زمان فرامی گیرند که در چه زمان بهتر است جهت صرفه جویی در مصرف انرژی واحد رادیویی خود را خاموش کرده و به خواب بروند و در چه زمان بهتر است جهت افزایش فرصت های کدبندی بیدار مانده و به شنود ترافیک همسایه ها بپردازند. این رویکرد یک مصالحه بین بهره کدبندی و مصرف انرژی است. در چهارچوب پیشنهادی، گره های شبکه به صورت توامان از این دو رویکرد تصمیم گیری استفاده می کنند، به این ترتیب که هنگام ارسال داده (در نقش گره های کدگذار) از رویکرد تصمیم گیری اول و در سایر بازه ها (در نقش گره کدگشا) از رویکرد تصمیم گیری دوم استفاده می کنند. نتایج شبیه سازی نشان می دهند چهارچوب پیشنهادی در مقایسه با سایر رویکردهای موجود بهبودهای قابل توجهی در کارآیی شبکه های بی سیم چندپرشی ایجاد می کند.کلید واژگان: کدبندی شبکه، شبکه های بی سیم چندپرشی، بهره کدبندی، نظریه توقف بهینه، فرآیند تصمیم گیری شبه مارکفیNetwork coding is all about combining a variety of packets and forwarding as much packets as possible in each transmission operation. The network coding technique improves the throughput efficiency of multi-hop wireless networks by taking advantage of the broadcast nature of wireless channels. Most previous studies in wireless multi-hop networks, were focused on improving network coding gain as the most important parameter, while if some decision rules in the network nodes were modified, the overall performance of network coding technique will improve. In this paper the two aforementioned approaches, To Overhear or Not to Overhear and To Send or Not to send were combined together to propose a new efficient framework. In particular, all network nodes when act in the coder role, use the To Send or Not to Send decision rule and when they operate in the decoder role, use the To Overhear or Not to Overhear decision rule. We called this framework ENCODE and we compared it with COPE as the reference framework in wireless multi-hop networks.Keywords: Network Coding, Coding Gain, Multi-Hp Wireless Networks, Optimal Stopping Theory, SMDP
-
The Wireless Sensor Networks (WSNs) include a number of fixed sensor nodes so that each sink moves to collect data between nodes. It is necessary to determine the optimum route and residence location of mobile sinks to reduce energy consumption and increase the value of collected data, which causes increasing the lifetime of WSNs. Using Network Coding (NC), this paper presents a Mixed Integer Linear Programming Model to determine the multi cast Sink Optimal Route (SOR) of Source Sensor Nodes (SSNs) to mobile sinks in WSNs which determines the time and location of sinks to collect maximum coded data and reduce the delay in sinks movement and energy consumption. Since solving this problem is not possible in polynomial time due to the multiple parameters and the limited resources of WSNs, therefore, several heuristic, greedy and fully distributed algorithms are proposed to determine the movement of sinks and their residence location based on maximizing the Value of Collected Coded Data (VCCD) and the type of data deadline. It is demonstrated, by simulation, that the optimal model and the use of NC and proposed algorithms, causes reducing the energy consumption and increasing the Value of Collected Coded Data and network lifetime than non-NC methods.
Keywords: Network Coding, Sink Movement Optimal Route, Reducing Energy Consumption, Increasing Collected Data, Wireless Sensor Networks -
In recent years, Network Coding (NC) has been used to increase performance and efficiency in Wireless Sensor Networks (WSNs). In NC, Sensor Nodes (SNs) of network first store the received data asa packet, then process and combine them and eventually send them. Sincethe bandwidth of edges between SNs is limited, management and balancing bandwidth should be usedfor NS. In this paper, we present an optimization model for routing and balancing bandwidth consumption using NC and multicast flows in WSNs. This model minimizes the ratio of the total maximum bandwidth to the available bandwidth innetwork's edges and we use the dual method to solve this model. We also use the Karush–Kuhn–Tucker conditions (KKT) to calculate a lower bound and find the optimal solution and point in optimization model. For this purpose, we need to calculate the derivative of the Lagrangian function relative to its variables, in order to determine the condition as a multi-excited multi-equation device. But since the solution of equations KKT is centralized and for WSNs with a large number of SNs, itis very difficult and time consuming and almost impractical, we provide a distributed and repeatable algorithm for solving proposed model in which instead of deriving derivatives, combination Sub-gradient method and network flow separation methodare used, thus allow each SN locally and based on the information of its neighboring nodes performs optimal routing and balances bandwidth consumption in the network. The effectiveness of the proposed optimization model and the proposed distributed algorithm with multiple runs of simulation in terms of the number of Source SNs (SSNs) and Lagrange coefficient and step size have been investigated. The results show that the proposed model and algorithm, due to informed routing and NC, can improve the parameters of theaveragerequired time to find the route optimal, the total amount of virtual flowin network’s edges, the average latency end-to-endof the network, the consumed bandwidth, the average lifetime of the network and the consumed energy, or not very weak compared to other models. The proposed algorithm also has great scalability, because computations are donedistributed and decentralized,andthere is aninsignificantdependence between the SNs.
Keywords: Wireless Sensor Networks, Consumption Bandwidth, Network Coding, Virtual Multicast Flow, Optimization Model -
شبکه حسگر بی سیم شامل تعدادی گره حسگر ثابت بوده که گره های سینک برای جمع آوری داده ها بین گره ها حرکت می کنند. برای کاهش مصرف انرژی و افزایش مقدار داده جمع آوری شده نیاز به تعیین مسیر بهینه و مکان اقامت سینک های متحرک است که سبب افزایش عمر شبکه های حسگر بی سیم می شود. این مقاله، با استفاده از کدگذاری شبکه، یک مدل ریاضی خطی صحیح مختلط یا MILP برای تعیین مسیر بهینه چندپخشی از گره های حسگر منبع به سینک های متحرک در شبکه های حسگر بی سیم ارایه داده که زمان و مکان های اقامت سینک ها را تعیین می کند تا جمع آوری داده های کدگذاری شده حداکثر شود و تاخیر حرکت سینک ها و میزان مصرف انرژی کاهش یابد. حل این مساله در زمان چندجمله ای به دلیل دخیل بودن پارامترهای مختلف و محدود بودن منابع شبکه های حسگر بی سیم امکان پذیر نیست. لذا برای حل این مساله در زمان چندجمله ای، چند الگوریتم اکتشافی و حریصانه و کاملا توزیع شده پیشنهاد شده تا حرکت سینک ها و مکان اقامت آنها را براساس حداکثر کردن مقدار داده های کدگذاری شده و نوع مهلت زمانی داده ها تعیین کند. با شبیه سازی نشان داده که روش بهینه و استفاده از کدگذاری و الگوریتم های پیشنهادی سبب کاهش زمان اجرا و مصرف انرژی و افزایش داده های جمع آوری شده و عمر شبکه نسبت به روش های فاقد کدگذاری شبکه می شود.
کلید واژگان: شبکه های حسگر بی سیم، کدگذاری شبکه، مسیر بهینه سینک متحرک، کاهش مصرف انرژی، افزایش داده های جمع آوری شدهThis paper presents an optimization model to increase the amount of data collected and balance the bandwidth consumption of the edges and uses network coding. To solve this model, the dual method is used and to calculate a lower bound and find the optimal answer and point in the optimization model, the Karush-KunTucker condition is used, which requires calculating the derivative of the Lagrangian function with respect to its variables. Solving this problem and equations in polynomial time is very difficult, time consuming and almost impractical due to the involvement of different parameters and limited resources of wireless sensor networks with a large number of nodes, so to solve this problem, a distributed and iterative algorithm is proposed. It uses the sub gradient method and the network flow separation method. The effectiveness of the proposed model and algorithm has been investigated by simulation in terms of number of source sensor nodes, Lagrangian coefficient and step size. Up to 23% of bandwidth consumed, average network life and energy consumed.
Keywords: Wireless Sensor Networks, Network Coding, Optional Route, Bandwidth -
کدگذاری شبکه، رویکردی موثر جهت بهبود عملکرد شبکه های بی سیم است. ازاین رو، نسل جدیدی از پروتکل های مسیریابی، تحت عنوان پروتکل های مسیریابی آگاه به کدگذاری شبکه، در فرآیند کشف مسیر خود، موقعیت های کدگذاری موجود را شناسایی نموده و سعی در استقرار مسیرهایی با موقعیت های کدگذاری مناسب می نمایند. بسیاری از پژوهش های انجام شده در این نوع مسیریابی، تنها سعی بر حداکثر نمودن تعداد موقعیت های کدگذاری در مسیر ارسال داده دارند. این در حالی است که افزایش موقعیت های کدگذاری به تنهایی، ممکن است بهینگی و گذردهی مسیرهای شبکه را کاهش دهد زیرا گاهی اوقات با در نظر گرفتن عامل موقعیت های کدگذاری به تنهایی و عدم توجه به کیفیت پیوندهای مسیر، کیفیت مسیرهای کشف شده کمتر می شود. در این مقاله، به منظور برطرف نمودن نقاط ضعف پژوهش های مرتبط انجام شده، یک پروتکل جدید مسیریابی آگاه به کدگذاری بر اساس منطق فازی ارایه شده است. به نحوی که تاخیر پیوندهای هر مسیر در کنار وضعیت گره های هر مسیر، با به کارگیری منطق فازی ارزیابی می شوند و ارزش کلی مسیرهای مختلف، مشخص می شود. درنهایت مسیرهایی که از نظر کیفیت پیوندها و گره های مسیر، دارای وضعیت بهتری هستند برای ارسال داده ها انتخاب می شوند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که پروتکل پیشنهادی، نسبت به روش های پیشین، عملکرد بهتری از نظر گذردهی، نسبت تحویل بسته و تاخیر انتها به انتها دارد.
کلید واژگان: کدگذاری شبکه، مسیریابی آگاه به کدگذاری شبکه، منطق فازی، شبکه های توری بی سیمNetwork coding is an effective approach for improving the performance of wireless networks, such that a new generation of routing protocols, known as network coding-aware protocols, recognize coding opportunities during their route discovery process, and try to establish routes containing appropriate coding opportunities. Most of the research works being done around this type of routing, only try to maximize the number of coding opportunities along data transmission route. However, merely considering coding opportunities, may decrease the optimality and the throughput of routes, since sometimes, by considering only the number of coding opportunities without paying attention to the quality of links along routes, the quality of detected routes will be decreased. In this paper, in order to resolve the deficiencies of previously related works, a new network coding-aware routing protocol based on fuzzy logic is proposed, such that the delay of links besides the satus of all nodes along different paths are evaluated through utilizing fuzzy logic, and the overall value of all paths are determined. Finally, paths wirh better status in terms of the quality of links and nodes, are selected for data transmission. Simulation results demonstrate that the proposed protocol has better performance than previous approaches, in terms of throughput, packet delivery ratio, and delay.
Keywords: Network Coding, Coding-aware Routing, Fuzzy logic, Wireless Mesh Network -
در سال های اخیر، تکنیکی به نام کدگذاری شبکه ارائه شده است که در شبکه های کامپیوتری فواید فراوانی به همراه داشته است. کدگذاری شبکه با کنار گذاشتن دیدگاه سنتی انتقال اطلاعات به روش ذخیره-ارسال، به گره های شبکه اجازه می دهد، بسته های دریافتی را در داخل حافظه خود نگهداری کنند تا با دیگر بسته ها ترکیب کرده و سپس ارسال کنند. در این مقاله، یک مساله بهینه سازی برای متعادل سازی استفاده از حافظه گره ها در مسیریابی چند پخشی مبتنی بر کدگذاری شبکه برای شبکه های حسگر بی سیم ارئه شده است. حل متمرکز این مدل بهینه سازی در شبکه های بزرگ غیر عملی و تقریبا غیر ممکن است، بنابراین یک الگوریتم توزیع شده ارائه شد که در آن هر گره به صورت محلی تصمیم گیری می کند. این الگوریتم از تکنیک های زیرگرادیان و تفکیک جریان استفاده می کند. ارزیابی کارآیی مکانیزم های پیشنهادی با شبیه ساز ++OMNET انجام شده است و نتایج بدست آمده نشان می دهد که مدل بهینه سازی متوسط تاخیر انتها به انتها و سرریز را به ترتیب 17% و 95% کاهش می دهد، اما انرژی مصرفی را افزایش می دهد و در نتیجه طول عمر را به طور متوسط 14% کاهش می دهد. از طرفی الگوریتم توزیع شده 69% سرریز بافر را کاهش می دهد و حتی نسبت به مدل بهینه سازی 11% تاخیر بیشتری دارد، اما به دلیل محلی کردن محاسبات می تواند در شبکه های حسگر بی سیم بزرگ نیز به کار گرفته شود.کلید واژگان: شبکه حسگر بیسیم، کدگذاری شبکه، چندپخشی، مسئله بهینه سازی، گرافRecently, a new technique called network coding has been introduced where it has numerous advantages on the computer networks. Network coding changes the traditional view of data transfer in store and forward paradigm and allows the nodes to store packets in their memory to combine with other packets, then, send to next nodes. In this paper, an optimization problem is proposed which balance memory utilization in network-coding-based-multicast routing of Wireless Sensor Networks (WSNs). In the large WSNs, solving this optimization problem in a centralized manner is impractical and almost impossible, therefore, by using sub-gradient and decomposition techniques, a distributed algorithm is presented in which the nodes make a decision based on local information. The performance evaluation of proposed mechanisms are carried by OMNETT++ simulator and the results show that the proposed model averagely decreases the end to end delay and buffer overflow by 17% and 95%, respectively. However, it increases the energy consumption and consequently decreases lifetime by 14%. The decentralized algorithm decreases buffer overflow 69% and has more delay by 11% than the optimization model, however, it can be utilized in large WSNs due to its distributed computations.Keywords: Wireless Sensor Networks, Network coding, Multicast, Optimization problem, Graph
-
امروزه، فن آوری رادیو شناختی با هدف بهره وری پویا از منابع رادیویی دردسترس، به عنوان الگوی جدیدی برای شبکه های مخابراتی محسوب می شود. ویژگی ناهمگونی در دستیابی به طیف فرکانسی در بین کاربران یک شبکه رادیوشناختی، منجر به ارسال بسته های داده از طریق کانال های چندگانه و در نتیجه، کاهش گذردهی شبکه خواهد شد. این مساله، در حضور ترافیک های چندپخشی با چالش های بیشتری مواجه می گردد. هدف اصلی این مقاله، کاهش دوره زمانی ترافیک های چندپخشی در شبکه های توری بی سیم رادیوشناختی چند کاناله است. لذا، سعی بر آن است که با بهره گیری توام از سیاست های کارآمد زمان بندی چندپخشی، ویژگی همه پخشی در شبکه های بی سیم، کدگذاری و روش های مشارکتی اعضای یک گروه و اعضای گروهای مختلف شبکه، به بهبود قابلیت اجرایی شبکه بپردازیم. در این راستا، با اختصاص دادن رادیوهای چندگانه به هر کاربر شبکه، امکان ارسال و دریافت همزمان روی کانال های مختلف را فراهم می نماییم. در انتها، برای شرایطی که هیچ طیف فرکانسی جهت برقراری ارتباط مستقیم یک کاربر با مسیریاب مرکزی وجود نداشته باشد، به کمک روش های مشارکتی در کنار ویژگی همه پخشی در شبکه های بی سیم راهکار جدیدی ارائه می کنیم تا علاوه بر حفظ معیار پایداری به بهبود گذردهی شبکه نیز منجر شود.
کلید واژگان: شبکه های توری بی سیم رادیوشناختی، رادیوهای چندگانه، زمان بندی چندپخشی، کدگذاریThe classic spectrum management methods cannot efficiently supply the future multicast traffic demands. Recently, the cognitive radio technology has emerged as a promising solution to enhance the spectrum utilization. However, the potential heterogeneity in channel availability among the network users leads to send the packets through multiple channels. This significantly decreases the network throughput. The main goal of this paper is to reduce the multicast period in a single-cell and multi-channel wireless mesh cognitive radio network. In this regard, we jointly exploit the multicast scheduling policies, the intra-groups and inter-groups assistance strategies, and the Wireless Broadcast Advantage (WBA). Based on WBA, a single transmission of a node can simultaneously cover multiple neighboring receivers. In addition, by assigning multiple radios to each network user, we allow the nodes to simultaneously transmit/receive the packets on distinct channels. Numerical results of our comprehensive simulations demonstrate the efficiency of the proposed scheme in term of the network throughput.
Keywords: Wireless cognitive radio mesh networks, multi? radio, multicast period, network coding -
محدودیت انرژی در شبکه های حسگر بی سیم، مسیریابی بسته ها را با چالش های اساسی روبرو کرده است. در کاربردهای مبتنی بر رخداد، محدودیت های ذاتی این شبکه ها باعث شده است که بر اثر ترافیک بیش از حد بسته ها، گره های حسگر نزدیک چاهک انرژی خود را تخلیه نمایند. در اثر این تخلیه ماموریت شبکه با مشکل اساسی روبرو خواهد شد. روش کدگذاری شبکه با کدگذاری و کدگشایی بسته های داده، گذردهی شبکه را بهبود داده، تاخیر انتها به انتها را کاهش داده و شبکه را در برابر برخی خطاها مقاوم می نماید. در این مقاله یک الگوریتم مسیریابی با استفاده از کدگذاری شبکه ارائه شده است. در روش پیشنهادی برای تعیین مسیرها، پارامترهای کیفیت پیوند ارتباطی و انرژی موجود همسایه ها را در نظر گرفته و علاوه بر آن برای ارسال اطلاعات از کدینگ شبکه استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با روش دیگر، قابلیت اطمینان را افزایش و انرژی مصرفی را کاهش می دهد.کلید واژگان: شبکه های حسگر بی سیم، قابلیت اطمینان، مسیریابی، کدگذاری شبکه، انرژی مصرفیEnergy constraint in wireless sensor networks, have been made the packets routing with essential issues. In event based applications, the inherent constraint of these networks and large packet traffics affects the networks lifetime. Hence, the energy of sensor nodes near the sink node will be exhusted and the duty of WSNs will be affected with this problem. Network coding scheme with encoding and decoding of data packets, have improved the throughput, reduces the average end-to-end delays and resilient the networks against the fails. In this paper, we proposes a routing algorithm using network coding scheme. For selecting appropriate routing paths, the proposed scheme considers the link quality and residual energy of neighbor nodes. Simulation results show that the proposed scheme increases the network reliability and decreases the energy consumption in comparing with other relate scheme.Keywords: Wireless sensor networks, Reliability, Routing, Network coding, Energy efficiency
-
مسیر یابی از مسائل مهم و حیاتی درشبکه های مخابراتی است .درالگوریتم های مسیریابی،هیچگونه تغییردربسته های داده ها توسط گره های میانی مجاز نمی باشد. کدگذاری شبکه روش جدیدی برایارسال داده ها در شبکه های مخابراتی استکه فوایدی نظیر بهبود در گذردهی و کارآیی شبکه ها را به دنبال دارد. در این روش، گره هایمیانی ترکیبی کد شده ازبسته های ورودی را به سمت مقصد ارسال می کنند. مسیریابی فرصت طلبانه نیز باعث افزایش گذردهی شبکه های بی سیم می شود. دراین روش، از ابتدا هیچ گره ای به عنوان گره میانی انتخاب نمیشود و هرگرهای که انتقال را به درستی دریافت کند، میتواند آن را به سمت مقصد ارسال کند. در این مقاله، روشی برای افزایش گذردهی شبکه های بی سیم با استفاده از مسیریابی فرصت طلبانه در کدگذاری شبکه پیشنهاد می شود. در روش پیشنهادی از کدگذاری تصادفی خطی بسته های ارسالی از یک مبدا استفاده شده و نیازی به کدگشایی در تمام گره های میانی نمی باشد. به علاوه در مسیریابی از دریافتهای شانسی استفاده شده و از ابتدا و قبل از شروع انتقال، مسیر ثابتی در نظر گرفته نمی شود.نتایج شبیه سازی روش پیشنهادی با استفاده از شبیه ساز NS-2 و مقایسه ی آن با پروتکل های کدگذاری COPE و فرصت طلبانه EXOR نشان میدهد که روش پیشنهادی توانسته است گذردهی شبکه را بهبود دهد.کلید واژگان: کدگذاری شبکه، مسیریابی فرصت طلبانه، شبکه بی سیم، بسته ابتکاریRouting is a critical issue in telecommunication networks. In routing algorithms, the changes in data packets by intermediate nodes are not allowed. Network coding is a new method for data transmission in telecommunication networks which has advantages such as the improvement in network performance and throughput. In this method, intermediate nodes send a combining code of incoming packets to the destination node. Opportunistic routing has the potential to substantially increase wireless network throughput. In this approach, no node is selected as the intermediate node, and each node which receives the data can transfer them to the destination. In this paper, a method is proposed based on opportunistic routing in network coding to increase the throughput of wireless networks. In the proposed method, the random linear coding of forwarding packets from a source is used; and decoding of the packets is not required in all intermediate nodes. In addition, a fixed path is not considered for data transmission and opportunistic routing is used. The performance of proposed methods is simulated using simulator NS-2 and compared with COPE and EXOR. The simulation results show that the proposed method improves the network throughput.Keywords: Network coding, opportunistic routing, wireless network, innovative packet
-
Distributed storage systems are mainly justified due to their ability to store data reliably over some unreliable nodes such that the system can have long term durability. Recently, regenerating codes are proposed to make a balance between the repair bandwidth and the storage capacity per node. This is achieved through using the notion of network coding approach. In this paper, a new variation of these codes, called hybrid regenerating codes incorporating a super node is proposed, showing in some cases the new code outperforming existing regenerating codes in terms of the repair bandwidth and/or download cost.Keywords: Network Coding, Super Node, Hybrid Regenerating Codes
-
Multi-path routing is an important technique for reliable data forwarding in prone to failure wireless sensor networks (WSNs), which it leads to consume more energy. In this paper, we propose a new routing mechanism that combines multi-path routing with network coding (NCR). This combination decreases the number of required path and the total times of transmission in WSNs. In the proposed algorithm the number of control messages which exchange between nodes for route discovering, has been reduced. Simulation results show that NCR is an energy-efficient technique that improves the parameters of similar multi-path routing protocols.Keywords: Wireless Sensor Networks, multi, path routing, Network Coding, energy efficiency, reliability
-
Distributed storage systems are mainly justified due to their ability to store data reliably over some unreliable nodes such that the system can have a long term durability. Recently, regenerating codes are proposed to make a balance between the repair bandwidth and the storage capacity per node. This is achieved through using the notion of network coding approach. In this paper, a new variation of these codes, called hybrid regenerating codes incorporating a super node is proposed, showing in some cases the new code outperforms existing regenerating codes in terms of the repair bandwidth and/or download cost.Keywords: Network Coding, Super Node, Hybrid Regenerating Codes
-
Spatial diversity can be exploited by the use of cooperative communication technology. However, most of the well known cooperative protocols have some practical challenges. In this paper we introduce two disadvantages of several important cooperative diversity protocols including low spectral efficiency and requirement for perfect time and frequency synchronization of relay nodes. Then, a cooperative strategy is proposed that improves overall communication performance in comparison with non-cooperative protocols with high spectral efficiency and non synchronization problems. In this technique, we use a combination of superposition coding and network coding to achieve cooperative diversity in asymmetric wireless networks; hence the name superposition network coded cooperation (SNCC). The SNCC scheme is applied to a special but generalizable case of three users. In this case the receiver structure and error performance analysis of SNCC are presented. The results demonstrate performanceimprovement of wireless communication.Keywords: Cooperative diversity, Symbol Error Rate Selection Combining (SER, SC), Interference Ignorant Detector (IID), Network coding, Superposition coding
-
We consider a grid network where nodes contain small buffers. A packet that faces a crowded buffer in its route will get extra latency and may be dropped. In this paper, we propose a novel flow control protocol called RFCC for grid networks. RFCC tries to reroute delayed packets and utilizes network coding to introduce a configurable amount of redundant information in the network, thereby increasing reliability in the face of packet loss. RFCC contains a number of mechanisms to adapt to the traffic model on a grid interconnection network in a multiprocessor system. Our simulation experiments show that RFCC improves reliability with comparable traffic overhead compared to the case in which RFCC is not used.Keywords: Grid network, Flow control, Network coding, Routing, Reliability
-
ظرفیت یک شبکه ی حذفی نقطه- به- نقطه را در حضور نوع مقیدی از کدینگ شبکه (کدینگ فضایی شبکه) محاسبه می کنیم. در کدینگ فضایی شبکه، جنبه ی زمانی کدینگ غایب است و کدینگ بر روی بسته های متوالی دریافت شده روی هر یال شبکه انجام نمی شود، بلکه هر گره تنها مجاز است که کدینگ را بر روی بسته های دریافتی از یالهای مختلف در همان لحظه انجام دهد.
برای یک زوج فرستنده- گیرنده، در هر رخداد حذف، ریت ارسال برابر مینیمم اندازه ی برش است. نشان می دهیم که ظرفیت ارسال تک-مقصدی برای شبکه ی حذفی برابر میانگین آماری مینیمم اندازه ی برش بوده و ثابت می کنیم که کدینگ خطی برای وصول به این ظرفیت کفایت می کند. در ادامه ثابت می کنیم که برای شبکه ای با گراف کامل، جهت دار و بدون دور که در آن هر گره مستقل از گره های دیگر در معرض حذف قرار می گیرد، ظرفیت تحت کدینگ فضایی شبکه و کدینگ عام شبکه برابر است. همچنین ظرفیت این شبکه را برای حالتی که یالها به صورت تصادفی و مستقل از هم حذف می شوند، تحت این دو نوع کدینگ مورد شبیه سازی قرار می دهیم.
کلید واژگان: کدینگ شبکه، ظرفیت، شبکه های حذفی، کدینگ فضایی شبکهJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:8 Issue: 2, 2012, P 1We study the capacity of point-to-point erasure networks under a restricted form of network coding to which we refer as spatial network coding. In this form of coding, the nodes can not perform coding on successive packets which are received from one incoming link. The coding at a node is restricted to the packets received at the same time slot from different incoming links to the node. In other words, the temporal aspect of coding is absent.We prove that the capacity of a unicast session under spatial network coding is the statistical average of the minimum cut of the random graph corresponding to the erasure network. Then, we consider a network with a complete, directed and acyclic graph in which the nodes are erased independently. We prove that the capacity of the network under spatial network coding is the same as its capacity under general network coding. This shows that temporal coding has no improving effect for this network. Finally, we compare the capacities under different coding schemes for the complete graph with the edges that are erased independently.Keywords: Network Coding, Erasure Network, Capacity, Spatial Network Coding
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.