ANÁLISIS DE NETWORK CODING Y ROUTING EN COMUNICACIÓN DE DATOS: CASUÍSTICAS EN MÚLTIPLES ESCENARIOS

Abstract

Este proyecto de investigación se centra en el análisis comparativo entre el network coding y el enrutamiento tradicional en diversos escenarios de red. El estudio examina el rendimiento de estas técnicas en diferentes configuraciones, incluyendo redes unicast de sesión única, redes broadcast de sesión única, redes multicast de sesión única (tanto dirigidas como no dirigidas), y redes no dirigidas con múltiples sesiones unicast y enrutamiento fraccional. Los resultados revelan que el network coding no ofrece ventajas significativas en redes unicast y broadcast de sesión única. En redes multicast de sesión única no dirigidas, el beneficio del network coding está limitado por un factor de 2, mientras que en redes dirigidas, este beneficio puede ser potencialmente ilimitado. Sorprendentemente, en redes no dirigidas con múltiples sesiones unicast y enrutamiento fraccional, no se han encontrado casos donde el network coding supere al enrutamiento tradicional. El proyecto subraya la necesidad de investigación adicional en escenarios más complejos y realistas, optimización de algoritmos, y validación empírica de los resultados teóricos. Se proponen trabajos futuros que incluyen la exploración de nuevas aplicaciones del network coding en dominios específicos, el análisis de implicaciones de seguridad y resistencia, y el desarrollo de modelos teóricos más avanzados. Esta investigación contribuye significativamente a la comprensión de las capacidades y limitaciones del network coding, proporcionando una base sólida para futuras innovaciones en el diseño y optimización de redes de comunicación. Además, el proyecto se alinea con varios Objetivos de Desarrollo Sostenible, particularmente en áreas relacionadas con la infraestructura, la innovación y la eficiencia en el uso de recursos tecnológicos.

This research project focuses on the comparative analysis between network coding and traditional routing in various network scenarios. The study examines the performance of these techniques in different configurations, including single-session unicast networks, single-session broadcast networks, single-session multicast networks (both directed and undirected), and undirected networks with multiple unicast sessions and fractional routing. The results reveal that network coding offers no significant advantages in single-session unicast and broadcast networks. In undirected single-session multicast networks, the benefit of network coding is limited by a factor of 2, while in directed networks, this benefit can potentially be unlimited. Surprisingly, in undirected networks with multiple unicast sessions and fractional routing, no cases have been found where network coding outperforms traditional routing. The project emphasizes the need for additional research in more complex and realistic scenarios, algorithm optimization, and empirical validation of theoretical results. Future work is proposed, including exploring new applications of network coding in specific domains, analyzing security and resilience implications, and developing more advanced theoretical models. This research contributes significantly to understanding the capabilities and limitations of network coding, providing a solid foundation for future innovations in communication network design and optimization. Additionally, the project aligns with several Sustainable Development Goals, particularly in areas related to infrastructure, innovation, and efficiency in the use of technological resources.