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

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


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

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).