انتخاب زیرگراف کدگذاری شده بهینه تحت محدودیت پایداری

امروزه با توجه به نیاز روزافزون کاربران شبکه های مخابراتی برای افزایش پهنای باند، کاهش تاخیر و هزینه انتقال، لزوم استفاده بهینه از امکانات شبکه ضروری است. کدگذاری شبکه روش جدیدی در شبکه های مخابراتی است که در آن برخی از گره های میانی علاوه بر انتقال و تکثیر اطلاعات قادر به انجام عملیات جبری بر روی داده های دریافتی و ترکیب آن ها می باشند. همچنین اهمیت بسیار بالای ظرفیت فیزیکی در شبکه های مخابراتی، مثلا بالا بردن توانایی این شبکه ها در مقابل شکست مسیر توسط بریدگی کابل ها یا قطعی های الکتریکی در مراکز تعمیر باعث شده است که طراحان به دنبال مدل های پایداری باشند تا بتوانند قسمت های آسیب دیده شبکه را بازسازی کنند. پایداری به عنوان کسری از تقاضا درنظر گرفته می شود که می تواند پس از یک سناریوی شکست یا مجموعه ای از سناریوی شکست برآورده شود. در این مقاله، سعی می شود زیرگرافی با حداقل هزینه برای ارسال اطلاعات در شبکه کدگذاری با یک ارتباط چندپخشی تحت محدودیت پایداری انتخاب گردد. بعد از مدل بندی مساله، مدل پیشنهادی خود را با استفاده از الگوریتم توزیع شده آزادسازی لاگرانژ حل می کنیم. نهایتا، با ارایه نتایج عددی، چگونگی بهبود عملکرد شبکه را با استفاده از مدل پیشنهادی خود نسبت به مدل پایداری فاقد کدگذاری نشان خواهیم داد.

Optimal Coding Subgraph Selection under Survivability Constraint

Nowadays communication networks have become an essential and inevitable part of human life. Hence, there is an everincreasing need for expanding bandwidth, decreasing delay and data transfer costs. These needs necessitate the efficient use of network facilities. Network coding is a new paradigm that allows the intermediate nodes in a network to create new packets by combining the packets received on their incoming edges. Also, in communication network, the extensive use of high capacity physical media like fiber increases the potential damage to network services due to failures in links or nodes (cable cuts, electronic failures on switching centers, etc.). Since quality of service has become a competitive advantage for services in the industry, planners are looking for endtoend survivable designs that are robust with respect to failure in network components. Survivability is considered as a fraction of the demand that can still be satisfied after each failure scenario. In this paper, attempt has been made to select minimumcost coding subgraphs in a single or multiple multicasts over coded packet networks under survivability constraint. First, mathematical optimization models are presented for the problem. Then, the proposed model is solved by using Lagrangian relaxation method. Finally, the efficiency of the proposed model is evaluated through simulation results.