اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتحسين أداء الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات باستخدام ترميز الشبكة المعتمد على الإرسال المتعدد على المسارات المتساوية الكلفة
Enhancing the Performance of Multi Hop Wireless Networks using Network Coding Based on Multicast Transmission on Same Cost Paths
1537
1 18
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تواجه الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات تحديات أساسية أبرزها محدودية عرض الحزمة، ضياع الرزم بسبب مشاكل عديدة في الوسط اللاسلكي و فقد المسارات بسبب الحركة العشوائية و غير المتوقعة للعقد اللاسلكية، مما يقلل من أداء هذه الشبكات. مؤخرًا، استخدم ترميز الشبكة كتقنية واعدة تحقق النقل الموثوق للبيانات في الشبكات اللاسلكية بإنتاجية عالية. انطلاقاً من فعالية هذه التقنية و بالاستفادة من المسارات متساوية الكلفة و من الخاصية الإذاعية للوسط اللاسلكي، تم اقتراح آلية إرسال متعددة لترميز الشبكة الخطي العشوائي في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات، تعتمد على الإرسال المتعدد للرزم المرمزة على المسارات المتساوية الكلفة.
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 the performance of these networks. Recently, Network coding has been used as promising technology that achieves the reliable transfer of data in wireless networks with high throughput. Considering the efficiency of this technology and with benefiting from both the same cost paths and the broadcasting property of wireless medium, a multi transmission mechanism for random linear network coding has been proposed in multi hop wireless networks, which depends on multicasting of coded packets on the same cost paths.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تناقش الورقة البحثية تحسين أداء الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات باستخدام ترميز الشبكة المعتمد على الإرسال المتعدد على المسارات المتساوية الكلفة. تواجه هذه الشبكات تحديات مثل محدودية عرض الحزمة، ضياع الرزم، وفقد المسارات بسبب الحركة العشوائية للعقد اللاسلكية. تقترح الورقة آلية تعتمد على ترميز الشبكة الخطي العشوائي والإرسال المتعدد للرزم المرمزة على المسارات المتساوية الكلفة. تم تقييم الأداء باستخدام محاكي الشبكات NS3، وأظهرت النتائج تحسناً في تأخير الإرسال وزيادة في إنتاجية النقل الموثوق ومعدل إيصال الرزم. تستفيد الآلية المقترحة من فعالية ترميز الشبكة الخطي العشوائي في تصحيح ضياع الرزم ومن المسارات المتساوية الكلفة ومن الخاصية الإذاعية للقناة اللاسلكية. توصي الدراسة بمزيد من البحث في أداء الآلية المقترحة في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات بحالة الحركة للعقد.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر الورقة البحثية خطوة مهمة في تحسين أداء الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات، ولكن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، لم تتناول الورقة بشكل كافٍ تأثير الحركة العشوائية للعقد على الأداء، وهو جانب مهم في الشبكات اللاسلكية. ثانياً، يمكن أن تكون الدراسة أكثر شمولية إذا تم اختبار الآلية المقترحة في بيئات مختلفة وظروف تشغيل متنوعة. ثالثاً، قد يكون من المفيد تقديم مقارنة مع تقنيات أخرى لتحسين الأداء لتوضيح الفوائد النسبية للآلية المقترحة بشكل أفضل. على الرغم من هذه النقاط، فإن الدراسة تقدم إسهاماً قيماً في مجال تحسين أداء الشبكات اللاسلكية.
أسئلة حول البحث
-
ما هي التحديات الأساسية التي تواجه الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات؟
التحديات الأساسية تشمل محدودية عرض الحزمة، ضياع الرزم بسبب مشاكل في الوسط اللاسلكي، وفقد المسارات بسبب الحركة العشوائية للعقد اللاسلكية.
-
ما هي الفوائد الرئيسية لاستخدام ترميز الشبكة الخطي العشوائي في الشبكات اللاسلكية؟
الفوائد تشمل زيادة إنتاجية النقل، تحسين متانة الشبكة، ومقاومة فشل الإرسال الناتج عن فقد المسارات.
-
كيف تم تقييم أداء الآلية المقترحة في الورقة البحثية؟
تم تقييم الأداء باستخدام محاكي الشبكات NS3، وتم قياس زمن الإرسال، إنتاجية الشبكة، ومعدل إيصال الرزم.
-
ما هي التوصيات المستقبلية التي قدمتها الدراسة؟
التوصيات تشمل دراسة أداء الآلية المقترحة في الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات بحالة الحركة للعقد ودراسة فعالية الآلية في مواجهة الفقد الحاصل للمسارات.
المراجع المستخدمة
Aguayo D, Bicket J, Biswas S, Judd G, Morris R. 2004 Linklevel measurements from an 802.11b mesh network, In: Proceedings of the 2004 conference on applications, technologies, architectures, and protocols for computer communications (SIGCOMM), vol. 34. New York: ACM, 121_132
Jain S, Das S. 2005 Exploiting path diversity in the link layer in wireless ad hoc networks. In: World of wireless mobile and multimedia networks (WoWMoM). Piscataway: IEEE, 22_30
Ahlswede R, Cai N, Shuo-Yen, Li R, Yeung RW. 2000 Network information flow. Information Theory 46(4):1204_1216. DOI 10.1109/18.850663
قيم البحث
اقرأ أيضاً
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 ه
ذه 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.
يعتبر ترميز الشبكة أحد الأبحاث الهامة في مجال الشبكات اللاسلكية متعددة القفزات، و يساهم إلى حد كبير في تحسين أداء هذه الشبكات، إذيستفيد من الطبيعة الإذاعية لعمليات الإرسال في هذه الشبكات لإرسال أكثر من رزمة في إرسال إذاعي واحد، لذا فإنه يحقق استفادة
مضاعفة من عرض الحزمة المتوفر، مما يزيد من مردود الشبكة و يقلل من الازدحام. هدفنا في هذا البحث هو التحقق من التحسين الذي يقدمه ترميز الشبكة لأداء شبكات Ad Hoc اللاسلكية متعددة القفزات، و كذلك دراسة تسريع عملية البحث عن فرص الترميز من خلال بناء أرتال افتراضية بحسب مسارات الرزم التي تمر عبر العقد، و تطبيق طريقة فعالة لإدارة هذه الأرتال.
تعاني الشبكات اللاسلكية من الضياع المتكرر للرزم لأسباب عديدة منها التداخلات و التصادم و الخفوت، مما يجعل من الوسط اللاسلكي وسط غير موثوق لنقل البيانات. أبرز طرق ضمان وثوقية النقل عبر هذا الوسط هي باستخدام بروتوكول التحكم بالنقل (TCP) و بروتوكول إعادة
الطلب التلقائي (ARQ). مؤخراً وجد ترميز الشبكة كتقنية جديدة تغير من طريقة التوجيه التقليدية (خزن-وَ-وجه) في الشبكات إلى طريقة أكثر ذكاءً و فعالية هي (رمز –وَ-وجه)، مما يسهم في زيادة سعة و إنتاجية النقل لهذه الشبكات.
تم في هذا البحث استخدام ترميز الشبكة الخطي العشوائي كتقنية واعدة تهدف إلى تحقيق النقل الموثوق للبيانات في الشبكات اللاسلكية ذات الضياع، و كذلك دراسة التحسين الذي تقدمه لأداء هذه الشبكات بحالتي الإرسال الوحيد و المتعدد. لتقييم فعالية هذه التقنية و مقارنة أدائها مع أداء بروتوكولات النقل الموثوق تم استخدام محاكي الشبكات NS3. و قد بينت نتائج المحاكاة تحقيق ترميز الشبكة الخطي العشوائي عملية النقل الموثوق للبيانات بإنتاجية أكبر و تأخير زمني و عدد عمليات إرسال أقل مقارنة بالبروتوكولين (TCP، ARQ).
تعتبر عملية تحديد الموضع عملية أساسية في الكثير من تطبيقات الحساسات اللاسلكية كتطبيقات المراقبة البيئية وكشف حرائق الغابات، حيث ترمى الحساسات عشوائيا في الأماكن التي يصعب الوصول اليها، وباعتبار محدودية الحساسات اللاسلكية من حيث الطاقة المتوفرة وقدرة
المعالجة تبرز الحاجة إلى خوارزمية غير مكلفة من الناحية المادية ومن ناحية استهلاك الطاقة لتحديد موضع الحساسات.
تم في هذا البحث التعرف على بروتوكولات التوجيه المحسنة و التي تدعم عدة مسارات بين العقدة المصدر
و العقدة الهدف.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
