FEC-pohjaiset AP downlink transmission schemes for multiple flows: Combining the reliability and throughput enhancement of intra- and inter-flow coding

Tarkastelemme downlink-liityntäpisteverkkoja (AP) ja vastaavia luotettavia siirtojärjestelmiä. Tiedetään hyvin, että verkkoliikennettä voidaan suojata pakettien pyyhkimiseltä eteenpäin suuntautuvalla virheenkorjauskoodauksella (FEC). Sen lisäksi, että FEC:t varmistavat luotettavan toimituksen, FEC:t voivat vähentää merkittävästi palauteliikennettä, mikä on kriittistä suunniteltaessa suorituskykyisiä AP-protokollia.

Tässä työssä yleistämme FEC:iin perustuvat järjestelmät, jotka tunnetaan myös virtauksen sisäisinä koodausjärjestelminä, useille alaspäin suuntautuville virroille. Toisin kuin klassinen lähestymistapa, joka suorittaa FEC:n erikseen yksittäisille virroille, ehdotamme uutta protokollaa MU-FEC, joka sisältää viimeaikaisen ajatuksen virtausten välisestä koodauksesta saavutettavan läpäisykyvyn parantamiseksi edelleen. Tarkemmin sanottuna MU-FEC takaa 100-prosenttisen luotettavuuden, on unohdettavissa ja vankka taustalla oleville pyyhkimistodennäköisyyksille, sen läpäisykyky on lähes optimaalinen ja suurempi kuin minkään olemassa olevan inter-flow-koodausprotokollan, ja se voidaan käytännössä toteuttaa 802.11:n päälle. MU-FEC:n suunnittelu koostuu kolmesta osatekijästä: eräpohjaisista toiminnoista, systemaattisesta vaiheisiin perustuvasta verkkokoodauspäätöksentekopolitiikasta ja virtausten välisen ja virtausten sisäisen koodauksen sujuvasta integroinnista. Osoitamme analyyttisesti, että MU-FEC:llä voidaan saavuttaa paljon suurempi läpäisykyky kuin pelkällä virtaussisäisellä tai virtausten välisellä koodauksella, ja validoimme sen suorituskykyparannuksen laajoilla simulaatioilla. Tietojemme mukaan MU-FEC on ensimmäinen käytännöllinen protokolla, joka hyödyntää sekä intra-flow- että inter-flow-verkkokoodausta ratkaistakseen todellisen ongelman yhden sulkupisteen langattomissa verkoissa.