Data Transmission Model with Lost Fragments Recovery Based on Application Layer ARQ

Для сетей беспроводной связи в сложных условиях приема характерен высокий уровень группирования потерь, при котором может теряться подряд большое количество фрагментов данных. В этом случае для восстановления потерянных данных применение методов прямой коррекции потерь FEC в большинстве случаев не дает достаточного эффекта.Применение стандартных методов восстановления потерь данных на основе автоматического запроса повторной передачи ARQ на канальном и транспортном уровнях модели OSI может привести к появлению существенных задержек, что является неприемлемым для сервисов потоковой передачи в реальном режиме времени. В этом случае предпочтительнее пропустить фрагмент данных, чем вносить задержку на ожидание доставки фрагмента при повторных передачах. Применение методов, основанных на ARQ прикладного уровня модели OSI для потоковой передачи данных, позволяет более эффективно восстанавливать потерянные фрагменты данных в сетях беспроводной связи с высоким уровнем группирования потерь. Известные модели дискретного канала передачи информации для беспроводных сетей позволяют аналитически оценить вероятность потерь данных, однако не учитывают случаи с повторной передачей потерянных данных.В исследовании предложена математическая модель передачи данных в канале беспроводной связи на основе модели Гильберта, которая учитывает восстановление потерь методом ARQ и позволяет рассчитывать коэффициент потерь фрагментов данных. Для проверки адекватности предложенной модели разработано программное обеспечение, обеспечивающее передачу потоковых данных в сети беспроводной связи с восстановлением потерь фрагментов на прикладном уровне, и проведено соответствующее экспериментальное исследование. Показано, что математическая модель учитывает группирование потерь передаваемых данных и их восстановление методом ARQ.