افزایش ظرفیت شبکه‏های اقتضایی بی سیم با استفاده از کدگذاری شبکه

در سال های اخیر استفاده از شبکه های محلی بی سیم بطور وسیع رواج یافته است که این مسئله به خاطر توسعه ساده و هزینه پایین این نوع شبکه ها می باشد. بهبود کیفیت سرویس در شبکه های بی سیم با مشکلات و چالش های متعددی روبه رو است. این چالش ها در شبکه های اقتضایی و بخصوص در ارسال ترافیک بلادرنگ مثل کنفرانس ویدئویی بیشتر است. در این شبکه ها در کنار نرخ خطای بالای ناشی از محوشدگی کانال که جزء مشخصه های کانال های بی سیم است، به سبب حرکت گره ها، توپولوژی به‏مراتب تغییر می کند و باعث از بین رفتن لینک ها و بی ثباتی کانال بی سیم می شود. همچنین بخاطر نبود هسته مرکزی برای کنترل ارسال روی کانال مشترک، تداخل رخ می دهد. دوری از تداخل نرخ قابل حصول شبکه را کاهش می دهد و این کاهش نرخ با افزایش تعداد گره های شبکه شدیدتر است. دیدگاه دیگری نیز وجود دارد که از این شرایط ذاتی محیطی برای افزایش کارایی این شبکه ها بهره می برد. بعنوان مثال کدگذاری شبکه تکنیکی است که با بهره برداری از طبیعت همه پخشی رسانه های بی سیم، بازده شبکه را افزایش می دهد. همچنین کدگذاری کاغد کثیف یک راه مناسب برای ارسال داده ی دیجیتال روی کانالی می باشد که در معرض تداخل‏هایی است که بطور غیر علّی برای فرستنده مشخص می باشد. از لحاظ تئوری یک شبکه اقتضایی شامل هر دو نوع گره ی دوطرفه هم‏زمان (fd) و دوطرفه غیر هم‏زمان (hd) قابل تصور است. در حالت ایده آل برای ارتباط دوطرفه بین دو گره fd که در برد رادیویی هم قرار ندارند نیاز به رله fd است. گاهی ممکن است هیچ رله fd بین فرستنده ها وجود نداشته باشد. در این پژوهش راه حلی برای افزایش پهنای باند ارتباط دوطرفه بین دو گره fd با استفاده از همکاری دو رله hd ارائه شده است. در راه حل ارائه شده برای اینکه ارتباط دوطرفه باشد از کدگذاری شبکه بهره گرفته شده و با استفاده از کدگذاری کاغذ کثیف تداخل رله ها روی یکدیگر حذف گردیده است. حداکثر نرخ بدست آمده با استفاده از کدگذاری مشبک تودرتو نشان می دهد که این رویکرد بخصوص وقتی شرایط کانال خوب باشد نزدیک بهینه و تقریبا برابر زمانی است که رله fd وجود داشته باشد. در نهایت نشان داده شده که بکارگیری استراتژی حذف تداخل پیشنهاد شده در یک شبکه پروانه‏ای شکل، به فرستنده ها اجازه داده می‏دهد از پهنای باند بصورت بهینه استفاده کنند.