Сравнительный анализ эффективности ретрансляции потоковых данных в летающей сети
DOI:
https://doi.org/10.22213/2413-1172-2019-1-108-115Ключевые слова:
БПЛА, ретрансляция, маршрутизация, мобильностьАннотация
Проанализированы метрики качества обслуживания (QualityofServise-QoS) при ретрансляции потоковых данных в летающей сети на основе протоколов маршрутизации OLSR и AODV. Эффективность передачи потоковых данных в летающей сенсорной сети беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) проанализирована аналитически, а также с использованием NetworkSimulator-3 (NS-3) в качестве среды для проведения имитационного моделирования. Все вычисления произведены для трех сценариев. В первом сценарии узел-источник удаляется от узла-получателя на определенное расстояние. Во втором сценарии между узлом-источником и узлом-получателем добавлен летающий узел-ретранслятор, на котором работает один из протоколов маршрутизации, узел-источник также удаляется от узла-получателя. В третьем сценарии узел-ретранслятор летает по кругу с разным радиусом, при этом узел-источник удаляется от узла-получателя. Во всех сценариях приведены сравнительные результаты имитационного моделирования и математических вычислений. В качестве модели распространения сигнала для имитационного моделирования была выбрана Free-SpaceMode. По первому сценарию построен аналитический график зависимости средней частоты ошибок при передаче от энергии на бит. Для всех других сценариев построены графики зависимости среднего коэффициента доставки пакетов от расстояния. По результатам исследований сделан вывод, что применение исследуемых протоколов маршрутизации не обеспечивает приемлемое качество передачи данных в сетях БПЛА, что может привести к невозможности выполнения реальной миссии.Библиографические ссылки
Летающие сенсорные сети / А. Е. Кучерявый [и др.] // Электросвязь. 2014. № 9. С. 2-5.
Кучерявый А. Е., Прокопьев А. В., Кучерявый Е. А. Самоорганизующиеся сети. СПб. : Любавич, 2011. 310 с.
BekmezciI., SahingozO.K., Temel Ş. Flying ad-hoc networks (FANETs): A survey. Ad Hoc Networks, 2013, vol. 11, no. 3, pp. 1254-1270.
Sahingoz O.K. Networking models in flying ad-hoc networks (FANETs): Concepts and challenges. Journal of Intelligent & Robotic Systems, 2014, vol. 74, no. 1-2, pp. 513-527.
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.
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, pp. 245-252.
Леонов А. В., Литвинов Г. А. Применение алгоритма пчелиной колонии BeeAdHoc для маршрутизации в FANET // Вестник СибГУТИ. 2018. №. 1. С. 85-95.
Ibrahim I.N. Desiging a Real Mathematical Model of a Hexacopter in the Inertial Frame // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2017. T. 20, №. 1. С. 91-94.
Ibrahim I.N., Akkad M.A.A., Abramov I.V. UAV efficient PID and LQR controllers design based on its stochastic state space dynamics model including disturbances. Electronic and Networking Technologies (MWENT). Moscow, Workshop on. IEEE, 2018, pp. 1-9.
Henderson T.R. Network simulations with the ns-3 simulator. SIGCOMM demonstration, 2008, vol. 14, no. 14, p. 527.
Riley G.F., Henderson T.R. The ns-3 network simulator. Modeling and tools for network simulation. Springer, Berlin, Heidelberg, 2010, pp. 15-34.
Henderson T.R. The ns-3 project goals. Proc. 2006 workshop on ns-2: the IP network simulator. ACM, 2006, p. 13.
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. Изд-во ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, 2017. С. 69-74.
Khosroshahy M. Study and implementation of IEEE 802.11 physical channel model in yans (ns3 prototype) network simulator. INRIA Report, 2006, pp. 1-61.
Kurniawan A. Selective Route Based on SNR with Cross-Layer Scheme in Wireless Ad Hoc Network. Journal of Computer Networks and Communications, 2017, vol. 2017.
Там же.
Prabhu R.S., Daneshrad B. An energy-efficient water-filling algorithm for OFDM systems. Communications (ICC), 2010 IEEE International Conference on. IEEE, 2010, pp. 1-5.
Atya A.O.F. Wireless network coding: Deciding when to flip the switch. INFOCOM, Proc. IEEE, 2013, pp. 260-264.
