Моделювання систем реального часу з використанням RUDP протоколу передачі даних
The efficiency of real-time systems makes them applicable in various fields by utilizing protocols for data transmission. Well-known transport layer protocols include Transmission Control Protocol (TCP) and User Datagram Protocol (UDP), which facilitate such transmission. However, there are challeng...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University
2024
|
| Онлайн доступ: | http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/312540 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
Репозитарії
Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences| id |
mcmtechkpnueduua-article-312540 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2024-10-01T08:04:00Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Скоробогатський, Дмитро Кузьменко, Ігор |
| spellingShingle |
Скоробогатський, Дмитро Кузьменко, Ігор Моделювання систем реального часу з використанням RUDP протоколу передачі даних |
| author_facet |
Скоробогатський, Дмитро Кузьменко, Ігор |
| author_sort |
Скоробогатський, Дмитро |
| title |
Моделювання систем реального часу з використанням RUDP протоколу передачі даних |
| title_short |
Моделювання систем реального часу з використанням RUDP протоколу передачі даних |
| title_full |
Моделювання систем реального часу з використанням RUDP протоколу передачі даних |
| title_fullStr |
Моделювання систем реального часу з використанням RUDP протоколу передачі даних |
| title_full_unstemmed |
Моделювання систем реального часу з використанням RUDP протоколу передачі даних |
| title_sort |
моделювання систем реального часу з використанням rudp протоколу передачі даних |
| title_alt |
A Modeling Of Real-time System With Rudp Data Transmission Protocol |
| description |
The efficiency of real-time systems makes them applicable in various fields by utilizing protocols for data transmission. Well-known transport layer protocols include Transmission Control Protocol (TCP) and User Datagram Protocol (UDP), which facilitate such transmission. However, there are challenges in using these protocols [1] in real-time systems where data rapidly changes during application execution. Exclusively using one of these protocols adversely affects the stable operation of the application and increases the risk of data obsolescence.
The objective of this work is to develop and model a data transmission subsystem for real-time systems that utilizes the Reliable UDP (RUDP) protocol [2] for data synchronization. Implementing the RUDP network protocol in the subsystem addresses network issues such as delay, packet loss, and duplication in the most optimal way during real-time data synchronization between sensors and the server, reducing the load on bandwidth.
The tasks of the developed subsystem, consisting of a server and a client, include: reading user-specified system data, reliable message transmission between the server and the client using sockets for RUDP protocol operation, ensuring the most optimal message delivery in case of packet loss, subsystem operation modeling compared to well-known UDP and TCP protocols.
The simulation results reveal that the maximum time spent by the subsystem is 2.03 seconds for the RUDP protocol and 6.22 seconds for the TCP protocol. Therefore, RUDP is recommended for data transmission in the future. In the event of message loss, retransmission occurs exponentially, calculated using the proposed formula. If the initial transmission occurs immediately, subsequent times exponentially increase but remain collectively less than the transmission time for the TCP protocol. |
| publisher |
Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University |
| publishDate |
2024 |
| url |
http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/312540 |
| work_keys_str_mv |
AT skorobogatsʹkijdmitro amodelingofrealtimesystemwithrudpdatatransmissionprotocol AT kuzʹmenkoígor amodelingofrealtimesystemwithrudpdatatransmissionprotocol AT skorobogatsʹkijdmitro modelûvannâsistemrealʹnogočasuzvikoristannâmrudpprotokoluperedačídanih AT kuzʹmenkoígor modelûvannâsistemrealʹnogočasuzvikoristannâmrudpprotokoluperedačídanih AT skorobogatsʹkijdmitro modelingofrealtimesystemwithrudpdatatransmissionprotocol AT kuzʹmenkoígor modelingofrealtimesystemwithrudpdatatransmissionprotocol |
| first_indexed |
2024-12-15T20:40:49Z |
| last_indexed |
2024-12-15T20:40:49Z |
| _version_ |
1818540375832264704 |
| spelling |
mcmtechkpnueduua-article-3125402024-10-01T08:04:00Z A Modeling Of Real-time System With Rudp Data Transmission Protocol Моделювання систем реального часу з використанням RUDP протоколу передачі даних Скоробогатський, Дмитро Кузьменко, Ігор The efficiency of real-time systems makes them applicable in various fields by utilizing protocols for data transmission. Well-known transport layer protocols include Transmission Control Protocol (TCP) and User Datagram Protocol (UDP), which facilitate such transmission. However, there are challenges in using these protocols [1] in real-time systems where data rapidly changes during application execution. Exclusively using one of these protocols adversely affects the stable operation of the application and increases the risk of data obsolescence. The objective of this work is to develop and model a data transmission subsystem for real-time systems that utilizes the Reliable UDP (RUDP) protocol [2] for data synchronization. Implementing the RUDP network protocol in the subsystem addresses network issues such as delay, packet loss, and duplication in the most optimal way during real-time data synchronization between sensors and the server, reducing the load on bandwidth. The tasks of the developed subsystem, consisting of a server and a client, include: reading user-specified system data, reliable message transmission between the server and the client using sockets for RUDP protocol operation, ensuring the most optimal message delivery in case of packet loss, subsystem operation modeling compared to well-known UDP and TCP protocols. The simulation results reveal that the maximum time spent by the subsystem is 2.03 seconds for the RUDP protocol and 6.22 seconds for the TCP protocol. Therefore, RUDP is recommended for data transmission in the future. In the event of message loss, retransmission occurs exponentially, calculated using the proposed formula. If the initial transmission occurs immediately, subsequent times exponentially increase but remain collectively less than the transmission time for the TCP protocol. Ефективність систем реального часу забезпечує їх використання в різноманітних сферах за рахунок використання протоколів для передачі даних. Відомими протоколами транспортного рівня є Transmission Control Protocol (TCP) і User Datagram Protocol (UDP), що забезпечують таку передачу. Однак існують проблеми використання цих протоколів [1] в системах реального часу, де яких дані швидко змінюються на етапі виконання застосунку. А використання виключно одного з зазначених протоколів негативно впливає на стабільну роботу застосунку та збільшує ризик втрати актуальності даних. Метою роботи є розробка та моделювання підсистеми передачі даних для систем реального часу, яка при сихронізації даних використовує Reliable UDP (RUDP) протокол [2]. Реалізація мережевого протоколу RUDP в підсистемі вирішує мережеві проблеми з затримкою, втратою та дуплікацією пакетів найбільш оптимальним шляхом під час real-time синхронізації даних датчиків і серверу і зменшує навантаження на пропускну здатність. Задачами розробленої підсистеми, яка складається з сервера та клієнта є: зчитування даних, заданих користувачем системи; надійна передача повідомлень між сервером і клієнтом з використанням сокетів для роботи за протоколом RUDP; забезпечення найбільш оптимальної доставки повідомлень у випадку втрати пакетів, моделювання роботи підсистеми, порівняно з відомими UDP, TCP протоколами. В результаті моделювання встановлено, що максимальне значення витраченого підсистемою часу становлять 2.03 секунди – для протоколу RUDP та 6.22 секунди – для протоколу ТСР і тому в подальшому для передачі даних рекомендується протокол RUDP. У випадку втрати повідомлення, відбувається повторна відправка та експоненційно, за запропонованою формулою, обраховується час відправки. Якщо на першому кроці відправка відбувається відразу, то далі час час зростає експоненційно та сумарно є меншим, ніж час відправки за TCP протоколом. Kamianets-Podilskyi National Ivan Ohiienko University 2024-01-04 Article Article application/pdf http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/312540 10.32626/2308-5916.2024-25.97-106 Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences; 2024: Mathematical and computer modelling. Series: Technical sciences. Issue 25; 97-106 Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки ; 2024: Математичне та комп'ютерне моделювання. Серія: Технічні науки. Випуск 25; 97-106 2308-5916 10.32626/2308-5916.2024-25 uk http://mcm-tech.kpnu.edu.ua/article/view/312540/303531 |