Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Mahdavi
مهدی مهدوی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mashalah Nazarpour
ماشاءاله نظرپور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

The Study of Network coding In single hop wireless networks
Network coding is considered by researchers to be one of the most important areas to apply many of the network applications such as broadcasting and multicasting. In the existing data networks, routers send pockets in the network through store and forward. This way, routers save the pockets in the buffer and send them to the related link or links after finding the pocket route. Through network coding, routers are able to do different mathematical functions on the pockets, for example, they can combine them linearly, and then send them. This has two advantages, including the increase in the network capacity and its robustness. Network coding can reach its maximum capacity, either in its broadcasting or multicasting mood. More over, network coding offers more advantages such as reduction in the energy use, reduction in the amount of delay, reduction in complexity, safety,… . Network coding can also be used in wireless networks. One of the most significant characteristics of wireless networks which distinguishes it from wired networks is the same media in this kind of network. In fact, each forward in the wireless network is a kind of broadcasting. Another feature of wireless network is its faultful links in the network. Coding can reach its optimal throughput besides resisting pocket loss. This study deals with the issue of broadcasting in a wireless network including central station and some receivers. All these receivers are connected to the sender through the same channel. The channel for each receiver is different according to loss rate, dependence and independence. Time is categorized in slots and senders can send only one pocket in each single slot. In broadcasting mood, if a pocket from a sender in each slot includes new information, it is considered as an optimal throughput method. In using network coding in live services, the decoding delay should be lowered. But in general, it is impossible to find a way which has the optimal throughput and the zero amount of decoding delay. So a new coding method is presented whose decoding delay is zero. But we should also calculate the amount of throughput which is lost, using this method. This method has some other advantages such as simplicity, few mathematical functions, and little queue length, which make it a suitable method for live application sensitive to delay. The objective is to see if this optimal throughput can be improved without adding to ARQ complexity. The comparison between the new and the mentioned methods is done through simulation. Keywords: Network Coding, Wireless erasuer networks, Broadcasting, Decoding delay.
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 آن را 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 بسته ها 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 بی سیم است. یک ویژگی مهم در شبکه های بی سیم که آن ها را از شبکه های سیمی متمایز می کند، مشترک بودن رسانه در این شبکه ها می باشد. در واقع هر ارسال در یک شبکه بی سیم یک همه پخشی محسوب می شود. ویژگی دیگر شبکه های بی سیم لینک های پرخطای بی سیم در این شبکه ها است. کدگذاری شبکه علاوه بر مقابله با اتلاف بسته، می تواند 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 همه‌پخشی 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 نمی‌توان 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 آن را 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 بی سیم حذفی، همه پخشی، تأخیر کدگشایی.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی