Because of the specific characteristics of Unmanned Aerial Vehicle (UAV) networks and real-time applications, the trade-off between delay and reliability imposes problems for streaming video. Buffer management and drop packets policies play a critical role in the final quality of the video received by the end station. In this paper, we present a reactive buffer management algorithm, called Multi-Source Application Layer Automatic Repeat Request (MS-AL-ARQ), for a real-time non-interactive video streaming system installed on a standalone UAV network. This algorithm implements a selective-repeat ARQ model for a multi-source download scenario using a shared buffer for packet reordering, packet recovery, and measurement of Quality of Service (QoS) metrics (packet loss rate, delay and, delay jitter). The proposed algorithm MS-AL-ARQ will be injected on the application layer to alleviate packet loss due to wireless interference and collision while the destination node (base station) receives video data in real-time from different transmitters at the same time. Moreover, it will identify and detect packet loss events for each data flow and send Negative-Acknowledgments (NACKs) if packets were lost. Additionally, the one-way packet delay, jitter, and packet loss ratio will be calculated for each data flow to investigate the performances of the algorithm for different numbers of nodes under different network conditions. We show that the presented algorithm improves the QoS of the video data received under the worst network connection conditions. Furthermore, some congestion issues during deep analyses of the algorithm’s performances have been identified and explained.
В мобильных самоорганизующихся сетях часто наблюдаются задержки при передаче потоковых данных и снижение QoS. В статье представлен разработанный модуль для измерения задержки и джиттера. Модуль встроен в программу автоматического запроса повторной передачи прикладного уровня (AL-ARQ). Для оценки эффективности работы модуля была собрана сеть, состоящая из узла-источника (микрокомпьютер RaspberryPi) и узла-получателя (ноутбук HP). С узла-источника отправлялось потоковое видео к узлу-получателю с использованием беспроводного стандарта 802.11g. Для синхронизации времени между устройствами применялся NTP-сервер.Результаты эксперимента показали эффективность предложенного модуля для измерения задержки и джиттера при передаче потоковых данных. При исследовании работы модуля было выявлено, что механизмы повторной передачи AL-ARQ влияют как на максимальное значение задержек при передаче, так и на среднее значение за время всей передачи. Был сделан вывод, что снижению уровня задержек и общему улучшению QoS может способствовать адаптивный буфер.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.