Тестовый стенд для экспериментальных исследований качества связи в мобильных самоорганизующихся сетях
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2018-1-89-93Ключевые слова:
самоорганизующаяся сеть, сетевое кодирование, качество обслуживания, тестовый стенд, беспилотные летательные аппаратыАннотация
Описан тестовый стенд, который позволяет произвести оценку эффективности новых алгоритмов кодирования в летающих сенсорных сетях (Flying Ad Hoc Networks, FANET), в том числе и метода сетевого кодирования. В тестовый стенд входят: наземная станция (ноутбук), летающий робот (беспилотный летальный аппарат, БПЛА) и несколько микрокомпьютеров Raspberry Pi 3. С помощью тестового стенда была оценена возможная дальность связи между наземной станцией и летающим роботом, а также доказана возможность реализации сетевого кодирования на промежуточном узле на базе Raspberry Pi 3. Оценка дальности связи между наземной станцией и летающим роботом была произведена с помощью первого сценария. Летающий робот отправлял видеоданные с бортовой камеры на наземную станцию. После сбора всех данных было проанализировано качество обслуживания (quality of service, QoS) и рассчитан коэффициент доставленных пакетов (Packet Delivery Ratio, PDR) с помощью программы анализатора сетевого трафика Wireshark. По результатам измерений была найдена максимальная дальность связи между наземной станцией и летающим роботом с использованием стандарта 802.11n (Wi-Fi). Возможность реализации сетевого кодирования в самоорганизующихся сетях была произведена с помощью второго сценария. Была создана самоорганизующаяся сеть из трех микрокомпьютеров Raspberry Pi 3. Для маршрутизации данных использовался протокол B.A.T.M.A.N., на основе которого может быть проанализирована одна из реализаций метода сетевого кодирования.Библиографические ссылки
Bekmezci I., Sahingoz O. K., Temel S. Flying ad-hoc networks (FANETs): A survey // Ad Hoc Networks. 2013. Т. 11, № 3. С. 1254-1270.
Bok P. B., Tuchelmann Y. Context-aware qos control for wireless mesh networks of uavs // Computer Communications and Networks (ICCCN), 2011 Proceedings of 20th International Conference on. IEEE, 2011. С. 1-6.
Decentralized cooperative aerial surveillance using fixed-wing miniature UAVs / Beard R. W. [et al.] // Proceedings of the IEEE. 2006. Т. 94, №. 7. С. 1306-1324.
Robinson W. H., Lauf A. P. Resilient and efficient MANET aerial communications for search and rescue applications // Computing, Networking and Communications (ICNC), 2013. International Conference on. IEEE, 2013. С. 845-849.
Speed-aware routing for UAV ad-hoc networks / Rosati S. [et al.] // Globecom Workshops (GC Wkshps), 2013. IEEE, 2013. С. 1367-1373.
UAV-aided cross-layer routing for MANETs / Guo Y. [et al.] // Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), 2012 IEEE. IEEE, 2012. С. 2928-2933.
Improving routing in networks of Unmanned Aerial Vehicles: Reactive-Greedy-Reactive / Li Y. [et al.] // Wireless Communications and Mobile Computing. 2012. Т. 12, №. 18. С. 1608-1619.
A comparative analysis of beaconless opportunistic routing protocols for video dissemination over flying ad-hoc networks / Rosário D. [et al.] // International Conference on Next Generation Wired/Wireless Networking. Springer, Cham, 2014. С. 253-265.
Software-defined architecture for flying ubiquitous sensor networking / Kirichek R. [et al.] // Advanced Communication Technology (ICACT), 2017? 19th International Conference on. IEEE, 2017. С. 158-162.
Кучерявый А. Е., Владыко А. Г., Киричек Р. В. Теоретические и практические направления исследований в области летающих сенсорных сетей // Электросвязь. 2015. № 7. С. 9-11.
Vasiliev D. S., Meitis D. S., Abilov A. Simulation-based comparison of AODV, OLSR and HWMP protocols for flying Ad Hoc networks // International Conference on Next Generation Wired/Wireless Networking. Springer, Cham, 2014. С. 245-252.
Meitis D., Vasiliev D., Abilov A. Simulation of MANETs routing protocols for UAVs // Fourth Forum of Young Researchers : Framework of International Forum “Education Quality-2014”. Izhevsk: 2014. С. 358-363.
Кайсина И. А., Васильев Д. С., Абилов А. В. Анализ эффективности протоколов маршрутизации OLSR и AODV в летающей сети FANET // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2017. Т. 20, №. 1. С. 87-90.
Oh S. Y., Gerla M., Tiwari A. Robust manet routing using adaptive path redundancy and coding // Communication Systems and Networks and Workshops, 2009. Comsnets, 2009. First International. IEEE, 2009. С. 1-10.
Oh S. Y., Shen B., Gerla M. Network coding over a manet proactive link state routing protocol and tdma scheduling // Military communications conference, 2012-MILCOM 2012. IEEE, 2012. С. 1-6.
Yang S., Yeo C. K., Lee B. S. Toward reliable data delivery for highly dynamic mobile ad hoc networks // IEEE transactions on mobile computing. 2012. Т. 11, №. 1. С. 111-124.
Marchenko N., Bettstetter C. Cooperative ARQ with relay selection: An analytical framework using semi-Markov processes // IEEE transactions on vehicular technology. 2014. Т. 63, №. 1. С. 178-190.
XORs in the air. Practical wireless network coding / Katti S. [et al.] // ACM SIGCOMM computer communication review. ACM, 2006. Т. 36, №. 4. С. 243-254.
Кайсина И. А., Васильев Д. С., Абилов А. В. Модель в среде ns-3 для передачи видеоданных в сети БПЛА // Материалы XXIII Республ. выставки-сессии студенческих инновационных проектов / ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2017. С. 69-74.
Vasiliev D. S., Kaysina I. A., Abilov A. Performance Evaluation of COPE-like Network Coding in Flying Ad Hoc Networks: Simulation-Based Study // Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems. Springer, Cham, 2017. С. 577-586.
