برنامه ریزی مشترک و برنامه نویسی شبکه های بی سیم  

چکیده

در این مقاله، ما یک چارچوب جدید برای برنامه نویسی شبکه در شبکه های بی سیم ادهاک ایجاد کرده ایم. اول، ما یک توپولوژی شبکه های بی سیم ساده برای نشان دادن این موضوع در نظر گرفته ایم که چگونه برنامه نویسی شبکه می تواند اهداف توان عملیاتی و بهره وری انرژی را فراتر از راه حل های مسیریابی بهبود دهد. سپس، ما مشکل برنامه نویسی شبکه را به طور کلی در رابطه با کنترل دسترسی متوسط مبتنی بر برنامه ریزی (MAC) به شبکه های بی سیم گسترش داده ایم. برای این منظور، ما گره ها را به مجموعه ای گسسته از فرستنده ها و گیرنده ها جزء بندی کرده ایم که منجر به تحقق شبکه بدون تعارض[1] با حداقل هزینه (به عنوان مثال قدرت) شده است. ما به طور جداگانه تحقق شبکه مجزا را با استفاده از یک مکانیزم تقسیم زمان فعال کرده ایم. سپس، ما محتوای شبکه را از طریق برنامه نویسی شبکه مشخص کرده ایم و برنامه زمانی انتقال را برای بهینه سازی اندازه گیری های توان عملیاتی یا انرژی انجام داده ایم. بعد از آن، ما یک روش ایجاد کدهای شبکه خطی متغیر با زمان نشان داده ایم که خصوصیات شبکه های بی سیم را برآورده کرده است. همچنین، ما از طریق نتایج عددی، بهره وری عملیاتی و انرژی بالاتر برنامه نویسی شبکه نسبت به موارد معمول مسیریابی را بررسی کرده ایم.

Abstract—In this paper, we establish a new framework for network
coding in ad hoc wireless networks. First, we consider a simple
wireless network topology to illustrate how network coding
can improve throughput and energy efficiency objectives beyond
routing solutions. Then, we extend the network coding problem to
general wireless networks in conjunction with scheduling-based
medium access control (MAC). For that purpose, we partition the
nodes into disjoint sets of transmitters and receivers that result in
conflict-free network realizations with minimum cost (e.g. power)
assignments. We separately activate distinct network realizations
using a time division mechanism. Then, we specify the content of
network flows through network coding and derive transmission
schedules to optimize the throughput or energy measures. Next,
we present a method of constructing time-varying linear network
codes that satisfy the wireless network properties. Also, we verify
via numerical results the superior performance of network coding
over routing in terms of throughput and energy efficiency.

برنامه ریزی مشترک و برنامه نویسی شبکه های بی سیم  

چکیده

در این مقاله، ما یک چارچوب جدید برای برنامه نویسی شبکه در شبکه های بی سیم ادهاک ایجاد کرده ایم. اول، ما یک توپولوژی شبکه های بی سیم ساده برای نشان دادن این موضوع در نظر گرفته ایم که چگونه برنامه نویسی شبکه می تواند اهداف توان عملیاتی و بهره وری انرژی را فراتر از راه حل های مسیریابی بهبود دهد. سپس، ما مشکل برنامه نویسی شبکه را به طور کلی در رابطه با کنترل دسترسی متوسط مبتنی بر برنامه ریزی (MAC) به شبکه های بی سیم گسترش داده ایم. برای این منظور، ما گره ها را به مجموعه ای گسسته از فرستنده ها و گیرنده ها جزء بندی کرده ایم که منجر به تحقق شبکه بدون تعارض[1] با حداقل هزینه (به عنوان مثال قدرت) شده است. ما به طور جداگانه تحقق شبکه مجزا را با استفاده از یک مکانیزم تقسیم زمان فعال کرده ایم. سپس، ما محتوای شبکه را از طریق برنامه نویسی شبکه مشخص کرده ایم و برنامه زمانی انتقال را برای بهینه سازی اندازه گیری های توان عملیاتی یا انرژی انجام داده ایم. بعد از آن، ما یک روش ایجاد کدهای شبکه خطی متغیر با زمان نشان داده ایم که خصوصیات شبکه های بی سیم را برآورده کرده است. همچنین، ما از طریق نتایج عددی، بهره وری عملیاتی و انرژی بالاتر برنامه نویسی شبکه نسبت به موارد معمول مسیریابی را بررسی کرده ایم.

Abstract—In this paper, we establish a new framework for network
coding in ad hoc wireless networks. First, we consider a simple
wireless network topology to illustrate how network coding
can improve throughput and energy efficiency objectives beyond
routing solutions. Then, we extend the network coding problem to
general wireless networks in conjunction with scheduling-based
medium access control (MAC). For that purpose, we partition the
nodes into disjoint sets of transmitters and receivers that result in
conflict-free network realizations with minimum cost (e.g. power)
assignments. We separately activate distinct network realizations
using a time division mechanism. Then, we specify the content of
network flows through network coding and derive transmission
schedules to optimize the throughput or energy measures. Next,
we present a method of constructing time-varying linear network
codes that satisfy the wireless network properties. Also, we verify
via numerical results the superior performance of network coding
over routing in terms of throughput and energy efficiency.