Congestion-Aware Network-Coding-Based Opportunistic Routing in Wireless Ad Hoc Networks

Network coding is a data transmission technique which allows intermediate nodes in a network to re-code data in transit. In contrast to traditional network communication where a node repeats incoming data to its outgoing channel without modifying the payload, a node implementing network coding not only repeats but also alters data. Network coding has been demonstrated to increase network throughput compared to the traditional forwarding transmission. It has potentially broad applications in many areas, including traditional computer networks, wireless ad-hoc networks, and peer to peer systems. This paper process a new technique for file sharing in P2P.

Download Full-text

Opportunistic routing based on partial CSI in MIMO random ad-hoc networks

EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking ◽

10.1186/s13638-021-02002-5 ◽

2021 ◽

Vol 2021 (1) ◽

Author(s):

Yiftach Richter ◽

Itsik Bergel

Keyword(s):

Ad Hoc Networks ◽

Wireless Ad Hoc Networks ◽

Data Streams ◽

Ad Hoc ◽

Multiple Input Multiple Output ◽

Opportunistic Routing ◽

Statistical Characterization ◽

Routing Scheme ◽

Single Antenna ◽

Hoc Networks

AbstractIn this paper we consider opportunistic routing in multiple-input–multiple-output (MIMO) random wireless ad-hoc networks (WANETs). Our analysis uses a proper model of the physical layer together with an abstraction of the higher communication layers. We assume that the nodes are distributed according to a Poisson point process and consider a routing scheme that opportunistically selects the next relay and the number of spatially multiplexed data streams. The routing decisions are based on geographic locations, the channel gains of the neighbor nodes, and the statistical characterization of all other nodes. Unlike the single antenna case, the optimal routing scheme cannot be explicitly expressed. Hence, we propose a smart-routing scheme for MIMO that adapts the number of data streams per user to the channel conditions. The numerical results demonstrate that this scheme outperforms all previously published schemes for this scenario. The findings highlight the importance of channel state information for efficient routing, and the need for an adaptive selection of the number of data streams at each transmitter.

Download Full-text

Resource allocation in wireless ad hoc networks

10.12681/eadd/38256 ◽

2015 ◽

Author(s):

Κωνσταντίνος Χούμας

Keyword(s):

Resource Allocation ◽

Ad Hoc Networks ◽

Wireless Ad Hoc Networks ◽

Ad Hoc ◽

Opportunistic Routing ◽

Base Stations ◽

Access Points ◽

Hoc Networks

Παρόλο που τα καθημερινά σενάρια χρήσης της ασύρματης δικτύωσης βασίζονται συνήθως σε κάποια μορφή υποδομής, όπως είναι τα σημεία πρόσβασης (access points) ή οι σταθμοί βάσης (base stations), υπάρχει εξίσου μεγάλο ενδιαφέρον και για τα ασύρματα αδόμητα δίκτυα. Υπάρχει μία πληθώρα σεναρίων που χρειάζονται ασύρματη συνδεσιμότητα και δεν μπορούν να υποστηριχτούν χωρίς την ασύρματη αδόμητη δικτύωση. Ωστόσο, η αποδοτική χρήση των ασύρματων αδόμητων δικτύων είναι στενά συνδεδεμένη με το πρόβλημα της αποδοτικής ανάθεσης πόρων. Η ανάθεση πόρων στα ασύρματα αδόμητα δίκτυα είναι ένα πρόβλημα με πολλές προκλήσεις, με πολλαπλά υπό διερεύνηση θέματα που σχετίζονται με την δρομολόγηση πακέτων, τον χρονικό καθορισμό των μεταδόσεων όπως και την προσαρμογή των ρυθμών εισαγωγής πακέτων μέσα στο δίκτυο. Σε αυτή την διατριβή, προτείνουμε καινοτόμα σχήματα που απαντούν σε αυτές τις προκλήσεις, χρησιμοποιώντας πρακτικές και ιδέες που προκύπτουν από τον Backpressure αλγόριθμο και την Opportunistic routing λογική. Εναλλακτικά, είτε αποδεικνύουμε μαθηματικά ότι τα προτεινόμενα σχήματα έχουν βέλτιστη συμπεριφορά, είτε υιοθετούμε ευριστικές προσεγγίσεις. Η αξιολόγηση τους βασίζεται σε πειραματισμό σε μεγάλης κλίμακας ασύρματες πειραματικές υποδομές και διευρυμένα εργαλεία λογισμικού που καλύπτουν τις δικές μας πειραματικές ανάγκες. Η δυνατότητα για ένα τέτοιο πειραματισμό προκύπτει από την δουλειά μας για επέκταση ενός αναγνωρισμένου λογισμικού για διαχείριση τέτοιων υποδομών. Τα αποτελέσματα της αξιολόγησης μας είναι πολλαπλώς υποσχόμενα, καθότι συγκρίνουμε τους αλγόριθμους μας με άλλους αναγνωρισμένους αλγόριθμους και δείχνουμε σημαντικές βελτιώσεις σε σχέση με τους δεύτερους.

Download Full-text

Cooperative Retransmission Based on Network Coding with Fourier Matrix for Wireless Ad Hoc Networks

Applied Mechanics and Materials ◽

10.4028/www.scientific.net/amm.462-463.701 ◽

2013 ◽

Vol 462-463 ◽

pp. 701-705

Author(s):

Dai Mei Chen ◽

Xi Hui Fan ◽

Yu Mei Wang ◽

Yue Du

Keyword(s):

Ad Hoc Networks ◽

Network Coding ◽

Wireless Ad Hoc Networks ◽

Ad Hoc ◽

Random Network ◽

Full Rank ◽

Collision Probability ◽

Random Network Coding ◽

Hoc Networks ◽

Fourier Matrix

In wireless Ad Hoc networks, the combination of cooperative communication and network coding is an effective technique to improve the efficiency of retransmission. In most literature, nodes cooperated not fully, only as a relay, and XOR or random network coding had some shortage, such as, it was NP-Hard to achieve optimal coding strategy, can't ensure all lost packets can be encoded and the coding matrix must be full rank. This paper proposes a retransmission scheme called CRNCF. In this scheme, nodes cooperated sufficient, and used Fourier matrix's element as coding coefficient which can guarantee the solvability of receiving node, and packet's head only contain the row number of matrix. Simulation results show that CRNCF can improve the performance of the retransmission in aspects of throughput, security, collision probability, and cost of packet‘s head than other schemes.

Download Full-text