ENCODE: یک چارچوب کارآمد جهت استفاده از کدبندی شبکه در شبکه‌های بی‌سیم چندپرشی

Abstract

ماهیت همه‌پخشیِ رسانۀ انتقال موجب محبوبیت کدبندی شبکه در شبکه‌های بی‌سیم شده است. در این مقاله به کمک اصلاحِ توأمانِ دو رویکرد تصمیم‌گیری حساس در شبکه‌های بی‌سیم چندپرشی، یکی در گره‌های کدگذار و دیگری در گره‌های کدگشا، یک چهارچوب کارآ برای استفاده از کدبندی شبکه در این شبکه‌ها با عنوان ENCODE ارائه شده‌است. در اولین رویکرد در گره‌های کدگذار با استفاده از مدلسازیِ مساله توسط نظریۀ توقف بهینه، گره‌ها سعی دارند بهترین لحظۀ ارسالِ بسته‌ها را بیابند؛ زیرا گره‌ها با به تاخیر انداختن ارسال‌ها می‌توانند شانس یافتن الگوهای بهتر برای کدبندی را افزایش دهند. این رویکرد یک مصالحه بین بهرۀ کدبندی و تاخیر انتها-به-انتهاست. در دومین رویکرد در گره‌های کدگشا، با کمک مدلسازیِ مساله در قالب فرآیند تصمیم‌گیری شبه مارکفی و با استفاده از یادگیری تقویتی، گره ها در طول زمان فرامی‌گیرند که در چه زمان بهتر است جهت صرفه‌جویی در مصرف انرژی واحد رادیویی خود را خاموش کرده و به خواب بروند و در چه زمان بهتر است جهت افزایش فرصت‌های کدبندی بیدار مانده و به شنود ترافیک همسایه‌ها بپردازند. این رویکرد یک مصالحه بین بهرۀ کدبندی و مصرف انرژی است. در چهارچوب پیشنهادی، گره‌های شبکه به صورت توأمان از این دو رویکرد تصمیم‌گیری استفاده می‌کنند، به این ترتیب که هنگام ارسال داده (در نقش گره‌های کدگذار) از رویکرد تصمیم‌گیری اول و در سایر بازه‌ها (در نقش گرۀ کدگشا) از رویکرد تصمیم‌گیری دوم استفاده می‌کنند. نتایج شبیه‌سازی نشان‌ می‌دهند چهارچوب پیشنهادی در مقایسه با سایر رویکردهای موجود بهبودهای قابل توجهی در کارآیی شبکه‌های بی‌سیم چندپرشی ایجاد می‌کند.