المجلة الدولية للعلوم والتقنية

International Science and Technology Journal

ISSN: 2519-9854 (Online)

ISSN: 2519-9846 (Print)

DOI: www.doi.org/10.62341/ISTJ

مجلة علمية محكّمة تهتم بنشر البحوث والدراسات في مجال العلوم التطبيقية، تصدر دورياً تحت إشراف نخبة من الأساتذة

Performance Study of TCP Variants in FANETs

الباحث(ون):
  • Mohamed Meftah Alrayes
  • Adel Dae Elgaber
  • Zayed Khlifa
  • Abdalrahman alfagi
المؤسسة:University Of Zawia
University Of Sabratah
University Of Zawia
University Of Zawia
University Of Zawia
المجال:علوم الحاسوب و النظم الخبيرة وتقنية المعلومات
منشور في:العدد السادس و العشرون - يوليو 2021
الملخص
مع التطبيق الواسع النطاق للشبكات الادهوك Ad-hoc اللاسلكية الجوية (FANETs) ,أصبح هدا النوع من الشبكات تحظى باهتمام كبير في مجالي الصناعة والبحث العلمي في السنوات الأخيرة . ومع تزايد الطلب علي شبكات اللاسلكية الجوية بحيث يمكن ان يعتمد عليها في تأمين الاتصال و نقل البيانات بين المركبات الجوية, فأصبحت الأبحاث العلمية في هدا المجال ضرورة ملحة من اجل الوصول الي تصميم برتوكولات جديدة او استعمال بروتوكولات الحالية والتي يتم استخدامها في أنواع اخري من شبكات نقل البيانات. معظم الأبحاث العلمية قامت باختبار أداء بروتوكولات التحكم في توجيه البيانات الموجودة حاليا ولكنها لم تختبر أداء البرتوكولات الخاصة بالتحكم في نقل البيانات في مجال الشبكات الادهوك Ad-hoc اللاسلكية الجوية. في هدا البحث و من خلال برنامج محاكاة الشبكة NS-3 تم القيام بالعديد من التجارب لاختبار أداء مجموعة من بروتوكولات التحكم بالنقل البيانات المعروفة وهم (TCP-Illions, TCP-High Speed, TCP-Westwood) لمعرفة ما اد اكان يمكن استخدام أي واحد منهم كبرتوكول التحكم في نقل البيانات ام لا. وقد تم قياس زمن التأخير (end to end delay) ومعدل الإنتاجية (throughput) تحت تأثير كلا من تغيرات في عدد المركبات الجوية بدون طيار وتغير في سرعة المركبات الجوية بدون طيار وتغير في عدد البيانات المرسلة من المرسل الي المستقبل. ومن هذه الدراسة اتضح لنا ضعف الأداء لهده البرتوكولات من ناحية زمن التأخير وكذلك معدل الإنتاجية. وبالتالي أصبح من المهم تحسين أداء بروتوكولات نقل البيانات الموجودة حاليا والمستعملة في شبكات اخري او تصميم بروتوكول نقل جديد يلائم خصائص شبكة الادهوك Ad-hoc اللاسلكية الجوية.
Abstract
With the wide-ranging application of flying ad-hoc networks (FANETs), which have received more attention from the industry and research community in recent years. The high demand for continuous network connectivity with reliable and robust communication becomes a challenging research topic. Most researchers investigated the existing routing protocols in the network layer, but there is no attention paid to the transport layer and its associated protocols in FANETs application domain, and it is still an open research issue. In this paper, we examine through simulation scenarios the performance characteristics of three existing TCP (Transmission Control Protocol) congestion controls mechanisms, namely: Westwood, High-speed and TCP-Illinois. The focus is to investigate whether any existing mechanism could provide significant performance benefits over FANETs. To evaluate the performance of our proposed simulation, we use Network Simulator-3 (NS-3) to examine throughput and end-to-end delay metrics under a variety of density (number of UAVs), speed (mobility speed of UAVs) measurement scenarios and number of flows. The simulation results have shown that all those TCP mechanisms have a poor performance in term of throughput and end- to-end delay, hence, none of them can help to provide reliable and guaranteed end-to-end data delivery over an unreliable network.