The Multi-Path, Multi-Hop (MPMH) communications have been extensively used in wireless network. It is especially suitable to big data transmissions due to its high throughput. To provide congestion and end-to-end reliability control, two types of transport layer protocols have been proposed in the literature: the TCP-based protocols and the rateless coding based protocols. However, the former is too conservative to explore the capacity of the MPMH networks, and the latter is too aggressive in filling up the communication capacity and performs poorly when dealing with congestions.

To overcome their drawbacks, a novel network coding scheme, namely, Adjustable Batching Coding (ABC), was proposed by us, which uses redundancy coding to overcome random loss and uses retransmissions and window size shrink to relieve congestion. The stratified congestion control strategy makes the ABC scheme especially suitable for big data transmissions. However, there is no simulation platform built so far that can accurately test the performance of the network coding based transport protocols. We have built a modular, easy-to-customize simulation system based on an event-based programming method, which can simulate the ABC-based MPMH transport layer behaviors.

Using the proposed simulator, the optimal parameters of the protocol can be fine-tuned, and the performance is superior to other transport layer protocols under the same settings. Furthermore, the proposed simulation methodology can be easily extended to other variants of MPMH communication systems by adjusting the ABC parameters.

نمونه ترجمه مقاله:

1. معرفی

برنامه های کاربردی دارای داده های بزرگ، توجهات بسیاری را جلب کرده اند. آنها دارای چهار خاصیت ‘V’ هستند، یعنی حجم، شتاب، تنوع، و صحت. حجم بالا نیازمند انتقال با توان خروجی بالا، است و شتاب بالا نیازمند تأخیر انتها به انتهای پایین در کل مسیر مسیریابی است. تنوع به انواع داده های مختلف، اشاره دارد و صحت به این معناست که داده ها ممکن است ناقص یا دارای نویز باشند. اگر ما از یک شبکه بی سیم برای تحویل داده های بزرگ استفاده کنیم، آن نیازمند فراهم کردن ظرفیت بالا برای حجم زیادی از انتقال داده با قابلیت اطمینان انتها به انتهای بالا و هم چنین پشتیبانی از انواع داده/ اولویت های مختلف، است. انتقال چند مسیری، یک انتخاب خوب برای برآورده کردن تمام این ویژگی ها، است.

در بسیاری از برنامه های کاربردی مبتنی بر شبکه بی سیم، مانند بازبینی محیطی [1] و مراقبت بهداشتی از راه دور [2]، گره های ارتباطی دارای تراکم بالا هستند، و می تواند چندین گره در دسترس برای هر گام به منظور ارسال (فوروارد) داده ها، وجود داشته باشد.

با این حال، پروتکل های مسیریابی بی سیم عمومی، تنها یک گره رله[1] را برای هر گام انتخاب می کنند و چندین گام را به منظور ساختن یک مسیر از منبع (مبدأ) به مقصد، همان طور که در شکل 1(a) نشان داده شده است، آبشاری می کنند.

شکل 1. شبکه های بی سیم با توپولوژی مسیریابی مختلف

در شکل 1(a)، مجاوران مسیر ارتباطی ممکن است بیکار بوده و بنابراین بتوانند به ارسال داده ها کمک کنند. اگر تنها یک مسیر شناخته شود، ظرفیت های ارتباطی آن گره ها، هدر می روند. بنابراین، کشف تمام گره های در دسترس برای ارسال داده ها به صورت مشترک، یک ایده طبیعی است. مسیریابی تک مسیره سنتی ممکن است به عنوان یک توپولوژی[2] چند مسیری عرضه گردد، که به طرز چشمگیری توان خروجی را بهبود می دهد. از جنبه لایه انتقال، یکی از محبوب ترین پروتکل های انتقال چند مسیری، TCP ی چند مسیری (MPTCP) است، که توسط گروه ویژه مهندسی اینترنت (IETF) در سال 2013، استاندارد سازی شده است [3]. هر مسیر به صورت مستقل داده های اختصاص داده شده توسط گره منبع (مبدأ) را انتقال می دهد، و تمام مسیرها به صورت مشترک وظیفه انتقال را مطابق آنچه در شکل 1(b) نشان داده شده است، به اشتراک می گذارند.

اخیراً، تکنولوژی های آنتن جهت دار (هدایتی) برای افزایش کیفیت لینک ارتباطی با تحویل داده ها به یک جهت خاص (معین)، استفاده می شوند. به طور خاص، آنتن های هوشمند چند- پرتوی (MBSA ها) به صورت گسترده استفاده می شوند و این به علت ظرفیت ارتباطی چند جهتی و همزمان آنها است [4-6]. یک MBSA با g پرتو می تواند به صورت مستقل با g گره در زمان یکسان، ارتباط برقرار کند. MBSA یک رویکرد کارآمد برای تحویل داده های بزرگ با حجم بالاست. اگر شبکه داده بزرگ بی سیم، از گره های تجهیز شده با MBSA تشکیل شده باشد، اتخاذ توپولوژی چند مسیری برای کشف خصوصیات انتقال داده چند- پرتویِ MBSA ها، سودمند است. اگرچه MPTCP چندین مسیر را از مبدأ به مقصد می سازد، اما این مسیرها به صورت مستقل کار می کنند.

[1]  ايستگاه واسطه مخابراتى

[2]  پیکربندی یا طرح پایه یک شبکه ایجاد شده توسط اتصالات بین دستگاه ها روی یک LAN یا بین دو یا چند LAN