يعد ترميز الشبكة الخطي العشوائي أحد الحلول الواعدة لتحقيق وثوقية النقل في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات، حيث يعمل على تصحيح ضياع الرزم في الوسط من خلال الاستمرار في إرسال الرزم المرمزة من كل مقطع إلى حين الحصول على إشعار باستلام العدد المطلوب من هذه الرزم و اللازم لفك الترميز.
و لكن بسبب طبيعة الوسط اللاسلكي و النقل متعدد القفزات، قد يحصل ضياع أو تأخير لهذا الإشعار، مما يسبب إرسال فائض من الرزم و حصول تأخير زمني لإرسال المقاطع التالية، فيقلل بالنتيجة من إنتاجية هذه الشبكات.
سنقدم في هذا البحث آلية إرسال مقترحة للنقل الموثوق في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات تعتمد على استخدام مفهومي النافذة المنزلقة و إعادة الإرسال السريع مع ترميز الشبكة الخطي العشوائي، من أجل إرسال رزم المقاطع المتلاحقة بتدفق مستمر محدد و التصحيح السريع للضياع في هذه المقاطع. و قد بينت نتائج المحاكاة أن الآلية المقترحة تخفض التأخير الزمني لعملية الإرسال و تزيد من إنتاجية النقل لهذه الشبكات.
Random Linear Network Coding (RLNC) is considered to be one of the promised
solutions to achieve the reliability of transmission in multi hop wireless networks, Since it
is based on correcting the loss of the packets in the medium through the continuity of
transmitting coded packets from each segment until receiving acknowledgment of getting
the required number of these packets for decoding. However, because of the nature of
wireless medium and multi hops transfer, a loss or delay of the ACK may occur, which
causes transmitting extra packets and time delay to the next segments, consequently
decreasing the throughput of these networks.
In this research, we propose a new transmission mechanism for reliable transfer in
multi hops wireless networks through using the concepts of sliding window and fast
retransmit with RLNC, for transmitting packets of consequent segments in specific
continues flow and fast correcting the loss in these segments. Simulation results show that
proposed mechanism decreases the time delay for transmission process and increases the
transfer throughput of these networks.
Artificial intelligence review:
Research summary
يستعرض البحث آلية جديدة لتحسين وثوقية النقل في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات باستخدام ترميز الشبكة الخطي العشوائي (RLNC) مع مفهومي النافذة المنزلقة وإعادة الإرسال السريع. يهدف البحث إلى معالجة مشكلة ضياع الرزم وتأخير الإشعارات في الشبكات اللاسلكية، مما يؤدي إلى إرسال فائض من الرزم وتأخير زمني. تعتمد الآلية المقترحة على إرسال رزم مرمزة من كل مقطع حتى استلام العدد المطلوب من الرزم، مع استخدام النافذة المنزلقة لإرسال المقاطع المتلاحقة بشكل مستمر وإعادة الإرسال السريع لتصحيح الضياع. أظهرت نتائج المحاكاة أن الآلية المقترحة تقلل من التأخير الزمني وتزيد من إنتاجية النقل مقارنة بالآليات التقليدية. تم اختبار الآلية في حالات مختلفة لعدد القفزات ونسبة الضياع، وأظهرت النتائج تحسينًا في الأداء بنسبة تتراوح بين 9% و 20%.
Critical review
دراسة نقدية: يقدم البحث حلاً مبتكراً لمشكلة وثوقية النقل في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات، ويعتمد على مفاهيم متقدمة مثل ترميز الشبكة الخطي العشوائي والنافذة المنزلقة. ومع ذلك، يمكن القول أن البحث يفتقر إلى دراسة تأثير الآلية المقترحة في بيئات حقيقية ومعقدة، حيث قد تواجه الشبكات اللاسلكية تحديات إضافية مثل التداخل والتشويش. كما أن البحث لم يتناول بشكل كافٍ تأثير العوامل البيئية والمادية على أداء الآلية المقترحة. يمكن أن تكون هناك حاجة لإجراء تجارب ميدانية واختبارات عملية لتأكيد فعالية الآلية في ظروف متنوعة.
Questions related to the research
-
ما هي المشكلة الرئيسية التي يعالجها البحث؟
البحث يعالج مشكلة ضياع الرزم وتأخير الإشعارات في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات، مما يؤدي إلى إرسال فائض من الرزم وتأخير زمني يقلل من إنتاجية الشبكة.
-
ما هي الآلية المقترحة في البحث لتحسين وثوقية النقل؟
الآلية المقترحة تعتمد على استخدام ترميز الشبكة الخطي العشوائي مع مفهومي النافذة المنزلقة وإعادة الإرسال السريع لإرسال رزم مرمزة من كل مقطع حتى استلام العدد المطلوب من الرزم، مع تصحيح سريع للضياع.
-
ما هي النتائج التي توصل إليها البحث من خلال المحاكاة؟
أظهرت نتائج المحاكاة أن الآلية المقترحة تقلل من التأخير الزمني وتزيد من إنتاجية النقل في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات مقارنة بالآليات التقليدية.
-
ما هي التوصيات المستقبلية التي يقترحها البحث؟
البحث يقترح دراسة أداء الآلية المقترحة في تطبيقات الزمن الحقيقي في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات، وكذلك دراسة تطبيقها في شبكات الحساسات اللاسلكية، حيث من المتوقع أن تعمل بفعالية مع الموارد المحدودة لهذه الشبكات.
References used
SARKAR, S.K.; BASAVARAJU, T.G.; PUTTAMADAPPA, C. Ad Hoc Mobile Wireless Networks. Principles, Protocols, and Applications. Taylor & Francis Group, 2008, 835
LOYD, D.B; SIVAKUMAR, D. A STUDY ON ADVANCEMENTS OF NETWORK CODING IN WIRELESS MESH NETWORK. International Journal of Science, Technology & Management Volume No 04, Special Issue No. 01, March 2015, 1392- 1400
(KARAFILLIS, P.; FOULI, K.; PARANDEHGHEIBI,A.;MÉDARD, M. An Algorithm for Improving Sliding Window Network Coding in TCP. 47th Annual Conference on Information Sciences and Systems (CISS) (March 2013
Wireless networks suffer from frequent loss of packets for many reasons such as
interference, collision and fading. This makes wireless medium unreliable medium for data
transfer. The main methods for ensuring the reliability in this medium are usi
Multi hop wireless networks face many challenges basically the
limitation of bandwidth, loss of packets because of many problems
in wireless medium also loss of paths because of the random and
unpredictable movement of wireless nodes, which reduce
Network coding isone of the important researches in multi-hop wireless networks domain
and it widely participates in improving the performance of these networks, since it benefits from
the broadcasting nature of transmission processes to transmit m
Localization is an essential process in many wireless sensors networks applications like environmental surveillance and forest fires detection, where sensors are usually randomly thrown in difficult to reach places, considering the limited wireless s
Nowadays, wireless networks are spreading more and more. The majority of installed networks have become wireless due to the simplicity of installation; where they do not need an infrastructure. This does not mean that the role of the wired networks i