ПІДВИЩЕННЯ ЯКОСТІ СПРИЙНЯТТЯ ВІДЕО В БЕЗПРОВІДНИХ ПРОГРАМНО-КОНФІГУРОВАНИХ МЕРЕЖАХ З ВИКОРИСТАННЯМ МУЛЬТИПІДКЛЮЧЕННЯ

1
Lviv Polytechnik National University
2
Lviv Polytechnic National University
3
Lviv Polytechnic National University

В даній статті пропонується метод підвищення якості передачі відеопотоку з використанням мультипідключення в програмно-конфігурованих безпровідних мережах. Метод використовує технологію бондингу для об'єднання різних фізичних мережевих адаптерів в один комбінований пристрій, що дає змогу ефективно використовувати ресурси мережі та забезпечувати високу якість відеопередавання. Дослідження також включає аналіз використання показника якості сприйняття PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio)) та реакцію методу на погіршення параметрів каналу зв'язку. Результати показують, що зі збільшенням втрат пакетів значення PSNR зменшується. Це пояснюється тим, що втрата пакетів призводить до появи помилок або шуму у стисненому сигналі, що знижує точність сигналу порівняно з оригіналом. Зокрема, втрати пакетів можуть бути викликані нестачею пропускної здатності мережі, коли обсяг даних, які намагаються пройти через мережу, перевищує її можливості. У такому випадку втрати можуть стати причиною погіршення якості відеопотоку. З іншого боку, втрати пакетів через нестабільність радіосигналу можуть бути наслідком зовнішніх впливів, таких як перешкоди чи інтерференція, що можуть спричинити втрати пакетів навіть при достатній пропускній здатності мережі. Ці втрати також можуть впливати на якість відеопотоку і знижувати значення PSNR. Під час проведення дослідження виявлено, що однаковий відсоток втрат пакетів  викликані через нестачу пропускної здатності та вимужені втрати пакетів через нестабільність радіосигналу по різному впливають на якість сприйняття зображення. Загальні результати дослідження підтверджують можливість значного покращення якості обслуговування користувачів безпровідної мережі за допомогою запропонованого методу, при цьому не вимагаючи додаткових витрат ресурсів мережі. Це може мати велике практичне значення для розвитку передових мережевих технологій та забезпечення високої якості передачі відеоданих у сучасних безпровідних мережах.

[1]    M. Beshley, N. Kryvinska, and H. Beshley, “Quality of service management method in а heterogeneous wireless network using Big Data technology аnd mobile QoE application,” Simul. Model. Pract. Theory, vol. 127, no. 102771, 2023, p. 102771, doi: 10.1016/j.simpat.2023.102771.

[2]    M. Beshley, N. Kryvinska, M. Seliuchenko, H. Beshley, E. M. Shakshuki, and A.-U.-H. Yasar, “End-to-end QoS ‘smart queue’ management algorithms and traffic prioritization mechanisms for narrow-band Internet of Things services in 4G/5G networks,” Sensors (Basel), vol. 20, no. 8, 2020, p. 2324, doi: 10.3390/s20082324.

[3]    X. Zhang, P. Dong, X. Du, Y. Zhang, H. Zhang and M. Guizan, "Study on Characteristics of Metric-aware Multipath Algorithms in Real Heterogeneous Networks," 2021 IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM), Madrid, Spain, 2021, pp. 1-6, doi: 10.1109/GLOBECOM46510.2021.9685343.

[4]    C. -H. Ke, Y. -S. Chen and Y. -S. Yu, "Improving video transmission in software defined wired and wireless networks using multi-path transmission," in Journal of Communications and Networks, vol. 19, no. 6, Dec. 2017, pp. 587-595, doi: 10.1109/JCN.2017.000099.

[5]    X. Shang, J. Liang, G. Wang, H. Zhao, C. Wu and C. Lin, "Color-Sensitivity-Based Combined PSNR for Objective Video Quality Assessment," in IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology, vol. 29, no. 5, 2019, pp. 1239-1250, doi: 10.1109/TCSVT.2018.2836974

[6]    M. Beshley, M. Medvetskyi, S. Jun, A. Pryslupskyi, Y. Bobalo and H. Beshley, "QoE-Aware Intelligent Handover Method for Intent-Based Software-Defined Wireless Network," 2022 IEEE 16th International Conference on Advanced Trends in Radioelectronics, Telecommunications and Computer Engineering (TCSET), Lviv-Slavske, Ukraine, 2022, pp. 534-538, doi: 10.1109/TCSET55632.2022.9767075.