Метод автоматического повторного запроса прикладного уровня для потоковой передачи данных по сети БПЛА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе предложен и исследован метод кооперативного автоматического повторного запроса прикладного уровня ALC-ARQ, предназначенный для потоковой передачи данных по автономным сетям БПЛА. Имитационная модель в сетевом симуляторе NS-3 реализована для оценки производительности алгоритма и проведения сравнительного анализа с известными протоколами маршрутизации ‒ AODV и OLSR. Измеренными показателями качества обслуживания являются коэффициент потери пакетов и односторонняя задержка передачи. Результаты показывают, что предложенный метод превосходит указанные протоколы таким параметрам, как: объявление информации о состоянии канала, скорость кооперативной ретрансляции и дальность передачи. Также он улучшает метрики качества обслуживания, сохраняет стабильность передачи с точки зрения восстановления потерянных пакетов в диапазоне передачи узла-ретранслятора и удерживает показатели односторонней задержки ниже допустимых значений.

Об авторах

М. А. Ламри

Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова

Email: lamri.amin@istu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7226-7087

А. В. Абилов

Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Email: abilov.av@sut.ru
ORCID iD: 0000-0003-2358-4478

А. М. Преснецов

ООО «Нефтемаш»

Email: alexandrpresnetsov@gmail.com
ORCID iD: 0009-0009-1453-4082

Список литературы

  1. Ngo H.A., Hanzo L. Hybrid Automatic-Repeat-reQuest Systems for Cooperative Wireless Communications // IEEE Communications Surveys and Tutorials. 2013. Vol. 16. Iss. 1. PP. 25‒45. doi: 10.1109/SURV.2013.071913.00073
  2. He X., Kumar R., Mu L., Gjøsæter T., Li F.Y. Formal verification of a Cooperative Automatic Repeat reQuest MAC protocol // Computer Standards and Interfaces. 2012. Vol. 34. Iss. 4. PP. 343‒354. doi: 10.1016/j.csi.2011.12.001
  3. Jamshidi A. Efficient cooperative ARQ protocols based on relay selection in underwater acoustic communication sensor networks // Wireless Networks. 2019. Vol. 25. PP. 4815‒4827. doi: 10.1007/s11276-018-1773-5
  4. Goel J., Jagadeesh H. Listen to Others’ Failures: Cooperative ARQ Schemes for Low-Latency Communication Over Multi-Hop Networks // IEEE Transactions on Wireless Communications. 2021. Vol. 20. Iss. 9. PP. 6049‒6063. doi: 10.1109/TWC.2021.3071504
  5. Tutgun R., Aktas E. A Markovian Analysis of Cooperative ARQ with Random Access // Wireless Personal Communications. 2022. Vol. 123. PP. 3201–3211. doi: 10.1007/s11277-021-09282-6
  6. Goel J., Harshan J. Minimal Overhead ARQ Sharing Strategies for URLLC in Multi-Hop Networks // Proceedings of the 93rd Vehicular Technology Conference (Helsinki, Finland, 25‒28 April 2021). IEEE, 2021. doi: 10.1109/VTC2021-Spring51267.2021.9448948
  7. Mheich Z., Savin V. Cooperative communication protocols with energy harvesting relays // Proceedings of the Wireless Days (Porto, Portugal, 29‒31 March 2017). IEEE, 2017. PP. 60‒65. doi: 10.1109/WD.2017.7918116
  8. Kim S., Kim B.S., Kim K.H., Kim K.I. Opportunistic Multipath Routing in Long-Hop Wireless Sensor Networks // Sensors. 2019. Vol. 19. Iss. 19. P. 4072. doi: 10.3390/s19194072
  9. He X., Li F.Y. A Multi-Relay Cooperative Automatic Repeat Request Protocol in Wireless Networks // Proceedings of the International Conference on Communications (Cape Town, South Africa, 23‒27 May 2010). IEEE, 2010. doi: 10.1109/ICC.2010.5502169
  10. Shafique T., Abdelhady A.M., Amin O., Alouini M. S. Energy Efficiency, Spectral Efficiency and Delay Analysis for Selective ARQ Multichannel Systems // IEEE Transactions on Green Communications and Networking. 2018. Vol. 2. Iss. 3. PP. 612‒622. doi: 10.1109/TGCN.2018.2809729
  11. Yufeng S. Cross-Layer Techniques for Adaptive Video Streaming over Wireless Networks // EURASIP Journal on Advances in Signal Processing. 2005. doi: 10.1155/ASP.2005.220
  12. Kang S.H., Zakhor A. Packet scheduling algorithm for wireless video streaming // International Packet Video Workshop. 2002.
  13. Aramvith S., Lin C.W., Roy S. Sunet M.T. Wireless video transport using conditional retransmission and low-delay interleaving // IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology. 2002. Vol. 12. Iss. 6. PP. 558‒565. doi: 10.1109/TCSVT.2002.800326
  14. Lamri M.A., Abilov A., Vasiliev D., Kaisina I., Nistyuk A. Application Layer ARQ Algorithm for Real-Time Multi-Source Data Streaming in UAV Networks // Sensors. 2021. Vol. 21. Iss. 17. P. 5763. doi: 10.3390/s21175763
  15. Zhai F., Eisenberg Y., Pappas T.N., Berry R., Katsaggelos A.K. Joint source-channel coding and power allocation for energy efficient wireless communications // Proceedings of the 41st Allerton Conference on Communication, Control and Computing, (Monticello, USA, 1‒3 October 2003). 2003.
  16. Kondi L.P., Ishtiaq F., Katsaggelos A.K. Joint source channel coding for motion-compensated DCT-based SNR scalable video // IEEE Transactions on Image Processing. 2002. Vol. 11. Iss. 9. PP. 1043‒1052. doi: 10.1109/TIP.2002.802507
  17. Paxson V., Allman M., Chu J., Sargent M. Computing TCP's Retransmission Timer // RFC 6298. 2011. doi: 10.17487/RFC6298
  18. Hasslinger G., Hohlfeld O. The Gilbert-Elliott Model for Packet Loss in Real Time Services on the Internet // Proceedings of the 14th GI/ITG Conference: Measurement, Modeling and Evaluation of Computer and Communication Systems (Dortmund, Germany, 31 March‒02 April 2008). VDE, 2008.
  19. Rondeau E., Lepage F., Georges J. P., Morel G. Chapter 3 ‒ Measurements and Sustainability // In: Dastbaz M., Pattinson C., Akhgar B. (ed.) Green Information Technology. A Sustainable Approach: Measurements and Sustainability. Elsevier, 2015.
  20. PP. 29–59. doi: 10.1016/B978-0-12-801379-3.00003-6
  21. Hofmann U., Pfeiffenberger T., Hechenleitner B. One-way-delay measurements with CM toolset // Proceedings of the International Performance, Computing, and Communications Conference (Phoenix, USA, 05‒08 February 2000). IEEE, 2000. PP. 41‒47. doi: 10.1109/PCCC.2000.830300


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах