tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2020-6-1-100-108tuzsut-115Research ArticleТРУДЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХYOUNG SCHOLARS RESEARCHМоделирование полезной пропускной способности сети БПЛА при мультипотоковой передачеModeling Goodput for Data Transmission in FANETКайсинаИ. А.KaisinaI. ..irinakaysina25@gmail.comИжевский государственный технический университет имени М.Т. КалашниковаРоссияIzhevsk, Russian FederationRussian Federation20201304202161100108Copyright © Кайсина И.А., 20212021Кайсина И.А.Kaisina I...Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/115

В статье рассматривается процесс мультипотоковой передачи данных от нескольких беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) к наземной станции. Описана математическая модель процесса передачи данных на уровне приложений модели OSI (от летающих узлов к наземной станции). Характер трафика потоковых данных представлен пакетным процессом Пуассона - Парето. Приведены результаты имитационного моделирования процесса передачи потокового видео с нескольких узлов-источников БПЛА в сетевом симуляторе NS-3. Описана система для проведения эмуляции процесса мультипотоковой передачи данных от БПЛА к наземной станции. По результатам исследований определено, что увеличение числа-узлов источников БПЛА повышает требования к полезной пропускной способности.

This paper investigates the process of multi-stream data transmission from several unmanned aerial vehicles (UAV) to a ground station. We can observe a mathematical model of the data transfer process at the application level of the OSI model (from flying nodes to a ground station). The Poisson - Pareto packet process is used to describe the multi-stream data traffic. The results of simulation are obtained using the network simulator NS-3. It is considered a system for emulating the process of multi-stream data transmission from UAV to a ground station. Acording to the results of studies for multi-stream data transmission it is clear that the increase of the UAV source nodes which simultaneously transmit data to a ground station needs higher requirements for Goodput.

мультипотоковая передача данныхБПЛАмоделированиепакетный процесс Пуассона - Паретополезная пропускная способностьэмуляцияNS-3multi-streamingFANETUAVmodelingNS-3Poisson - Pareto processGoodputemulationReferencesКучерявый А. Е., Владыко А.Г., Киричек Р.В., Парамонов А.И., Прокопьев А.В., Богданов И.А. и др. Летающие сенсорные сети // Электросвязь. 2014. № 9. С. 2-5.Кучерявый А. Е., Владыко А.Г., Киричек Р.В., Парамонов А.И., Прокопьев А.В., Богданов И.А. и др. Летающие сенсорные сети // Электросвязь. 2014. № 9. С. 2-5.Bekmezci I., Sahingoz O.K., Temel Ş. Flying Ad-Hoc Networks (FANETs): A survey // Ad Hoc Networks. 2013. Т. 11. Iss. 3. PP. 1254-1270. DOI:10.1016/j.adhoc.2012.12.004Bekmezci I., Sahingoz O.K., Temel Ş. Flying Ad-Hoc Networks (FANETs): A survey // Ad Hoc Networks. 2013. Т. 11. Iss. 3. PP. 1254-1270. DOI:10.1016/j.adhoc.2012.12.004Sahingoz O. K. Networking Models in Flying Ad-Hoc Networks (FANETs): Concepts and Challenges // Journal of Intelligent & Robotic Systems. 2014. Т. 74. Iss. 1-2. PP. 513-527. DOI:10.1007/s10846-013-9959-7Sahingoz O. K. Networking Models in Flying Ad-Hoc Networks (FANETs): Concepts and Challenges // Journal of Intelligent & Robotic Systems. 2014. Т. 74. Iss. 1-2. PP. 513-527. DOI:10.1007/s10846-013-9959-7Мухизи С., Парамонов А.И. Метод классификации и приоритизации трафика в программно-конфигурируемых сетях // Труды учебных заведений связи. 2019. Т. 5. №. 1. С. 64-70. DOI:10.31854/1813-324X-2019-5-1-64-70Мухизи С., Парамонов А.И. Метод классификации и приоритизации трафика в программно-конфигурируемых сетях // Труды учебных заведений связи. 2019. Т. 5. №. 1. С. 64-70. DOI:10.31854/1813-324X-2019-5-1-64-70Newman D. RFC2647: Benchmarking Terminology for Firewall Performance. 1999.Newman D. RFC2647: Benchmarking Terminology for Firewall Performance. 1999.Chen J., Addie R.G., Zukerman M., Neame T.D. Performance Evaluation of a Queue Fed by a Poisson Lomax Burst Process // IEEE Communications Letters. 2014. Т. 19. Iss. 3. PP. 367-370. DOI:10.1109/LCOMM.2014.2385083Chen J., Addie R.G., Zukerman M., Neame T.D. Performance Evaluation of a Queue Fed by a Poisson Lomax Burst Process // IEEE Communications Letters. 2014. Т. 19. Iss. 3. PP. 367-370. DOI:10.1109/LCOMM.2014.2385083Addie R.G., Neame T.D., Zukerman M. Performance analysis of a Poisson - Pareto queue over the full range of system parameters // Computer Networks. 2009. Т. 53. Iss. 7. PP. 1099-1113. DOI:10.1016/j.comnet.2008.12.016Addie R.G., Neame T.D., Zukerman M. Performance analysis of a Poisson - Pareto queue over the full range of system parameters // Computer Networks. 2009. Т. 53. Iss. 7. PP. 1099-1113. DOI:10.1016/j.comnet.2008.12.016Шелухин О.И., Тенякшев А.М., Осин А.В. Фрактальные процессы в телекоммуникациях. М: Издательство Радиотехника, 2003. 480 с.Шелухин О.И., Тенякшев А.М., Осин А.В. Фрактальные процессы в телекоммуникациях. М: Издательство Радиотехника, 2003. 480 с.Kirichenko L.O., Demerchan K.A., Kayali E., Habachyova A.Y. Modeling telecommunications traffic using stochastic multifractal cascade process // Radio Electronics, Computer Science, Control. 2012. № 1. DOI:10.15588/1607-3274-2012-1-9Kirichenko L.O., Demerchan K.A., Kayali E., Habachyova A.Y. Modeling telecommunications traffic using stochastic multifractal cascade process // Radio Electronics, Computer Science, Control. 2012. № 1. DOI:10.15588/1607-3274-2012-1-9Деруссо П., Рой Р., Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления / Пер. с англ. М.: Наука, 1970. 620 с.Деруссо П., Рой Р., Клоуз Ч. Пространство состояний в теории управления / Пер. с англ. М.: Наука, 1970. 620 с.Медич Дж. Статистические оптимальные линейные оценки и управление / Пер. с англ. М.: Энергия, 1973. 440 с.Медич Дж. Статистические оптимальные линейные оценки и управление / Пер. с англ. М.: Энергия, 1973. 440 с.Сейдж Э., Мелс Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении / Пер. с англ. М.: Связь, 1976. 495 с.Сейдж Э., Мелс Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении / Пер. с англ. М.: Связь, 1976. 495 с.Мелентьев О.Г. Теоретические аспекты передачи данных по каналам с группирующимися ошибками // М.: Горячая линия - Телеком. 2007. 232 с.Мелентьев О.Г. Теоретические аспекты передачи данных по каналам с группирующимися ошибками // М.: Горячая линия - Телеком. 2007. 232 с.Neame T.D., Zukerman M., Addie R.G. Application of the M/Pareto process to modeling broadband traffic streams // Proseedings of the International Conference on Networks (ICON'99, Brisbane, Australia, 28 September-1 October 1999). IEEE, 1999. PP. 53-58. DOI:10.1109/ICON.1999.796159Neame T.D., Zukerman M., Addie R.G. Application of the M/Pareto process to modeling broadband traffic streams // Proseedings of the International Conference on Networks (ICON'99, Brisbane, Australia, 28 September-1 October 1999). IEEE, 1999. PP. 53-58. DOI:10.1109/ICON.1999.796159Tsybakov B., Georganas N.D. Overflow and losses in a network queue with a self-similar input // Queueing Systems. 2000. Т. 35. Iss. 1-4. PP. 201-235. DOI:10.1023/A:1019150312811Tsybakov B., Georganas N.D. Overflow and losses in a network queue with a self-similar input // Queueing Systems. 2000. Т. 35. Iss. 1-4. PP. 201-235. DOI:10.1023/A:1019150312811Zukerman M. Introduction to Queueing Theory and Stochastic Teletraffic Models // arXiv. 2013. URL: https://arxiv.org/ abs/1307.2968 (дата обращения 24.03.2020)Zukerman M. Introduction to Queueing Theory and Stochastic Teletraffic Models // arXiv. 2013. URL: https://arxiv.org/ abs/1307.2968 (дата обращения 24.03.2020)Ложковский А.Г., Ганифаев Р.А. Оценка параметров качества обслуживания самопо-добного трафика энтропийным методом // Научные труды ОНАС им. А.С. Попова. 2008. № 1. С. 57-62.Ложковский А.Г., Ганифаев Р.А. Оценка параметров качества обслуживания самопо-добного трафика энтропийным методом // Научные труды ОНАС им. А.С. Попова. 2008. № 1. С. 57-62.Ammar D., Begin T., Guerin-Lassous I. A new tool for generating realistic internet traffic in NS-3 // Proceedings of the 4th International ICST Conference on Simulation Tools and Techniques (SIMUTOOLS, Barcelona, Spain, 21-25 March 2011). ICST, 2011. PP. 81-83. DOI:10.4108/icst.simutools.2011.245548Ammar D., Begin T., Guerin-Lassous I. A new tool for generating realistic internet traffic in NS-3 // Proceedings of the 4th International ICST Conference on Simulation Tools and Techniques (SIMUTOOLS, Barcelona, Spain, 21-25 March 2011). ICST, 2011. PP. 81-83. DOI:10.4108/icst.simutools.2011.245548Vasiliev D., Chunaev A., Abilov A., Kaysina I., Meitis D. Application Layer ARQ and Network Coding for QoS Improving in UAV-assisted networks // Proceedings of the 25th Conference of Open Innovations Association (FRUCT, Helsinki, Finland, 5-8 November 2019). IEEE, 2019. PP. 353-360. DOI:10.23919/FRUCT48121.2019.8981502Vasiliev D., Chunaev A., Abilov A., Kaysina I., Meitis D. Application Layer ARQ and Network Coding for QoS Improving in UAV-assisted networks // Proceedings of the 25th Conference of Open Innovations Association (FRUCT, Helsinki, Finland, 5-8 November 2019). IEEE, 2019. PP. 353-360. DOI:10.23919/FRUCT48121.2019.8981502Meitis D., Vasiliev D., Kaysina I., Abilov A., Khvorenkov V. Real time emulation of COPE-like network coding in FANET using ns-3 // Proceedings of the IVth International Forum. Instrumentation Engineering, Electronics and Telecommunications - 2018. DOI:10.22213/2658-3658-2018-45-50Meitis D., Vasiliev D., Kaysina I., Abilov A., Khvorenkov V. Real time emulation of COPE-like network coding in FANET using ns-3 // Proceedings of the IVth International Forum. Instrumentation Engineering, Electronics and Telecommunications - 2018. DOI:10.22213/2658-3658-2018-45-50

The authors declare that there are no conflicts of interest present.