izvestswsuИзвестия Юго-Западного государственного университетаProceedings of the Southwest State University2223-15602686-6757ЮЗГУ10.21869/2223-1560-2017-21-4-45-51izvestswsu-223Research ArticleТехнические наукиСПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ КОМПЕНСАЦИИ ПОТЕРЯННЫХ ПАКЕТОВ ПО ПРОТОКОЛУ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ ДЕЙТАГРАММA METHOD OF IMPLEMENTING COMPENSATION FOR LOST PACKETS IN USER DATAGRAM PROTOCOLСлободинР. С.SlobodinR. S.sloruslan@mail.ruВоробьевК. С.VorobjevK. S.konstantin.31.12@yandex.ruТалдыкинЕ. В.TaldykinE. V.evgtal85@mail.ruНепочатыхЕ. В.NepochatychE. V.nevgeney@gmail.comФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет»Southwest State UniversityНИИЦ ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФNIITS OF FEDERAL STATE UNITARY ENTERPRISE 18 CENTRAL RESEARCH INSTITUTES OF MO OF THE RUSSIAN FEDERATION2017280820172144551Copyright © Слободин Р.С., Воробьев К.С., Талдыкин Е.В., Непочатых Е.В., 20172017Слободин Р.С., Воробьев К.С., Талдыкин Е.В., Непочатых Е.В.Slobodin R.S., Vorobjev K.S., Taldykin E.V., Nepochatych E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestswsu.elpub.ru/jour/article/view/223

В статье описываются существующие способы компенсации потерянных пакетов, имеющие действующие патенты. Проводится краткий анализ этих способов и выявление недостатков в алгорит-мах их работы, которые могут приводить к повреждению видео- и аудиопотоков. В статье предлагается способ компенсации потерянных пакетов, с осуществлением повторной передачи данных по протоколу пользовательских дейтаграмм. Описываются структурные схемы приемника и передатчика и алгоритмы их работы. В статье указываются преимущества предложенного способа повторной передачи данных по сравнению с уже существующими способами. Предложенный спо-соб компенсирует недостатки существующих способов, в том числе позволяет практически полностью исключить потерю данных при передаче. В качестве подтверждения теоретических данных была проведена техническая реализация предло-женного способа повторной передачи данных, с измерением времени прохождения пакетов и времени пере-запроса. Проведенная реализация позволила подтвердить теоретические данные и доказала, что исполь-зование предложенного способа компенсации потерянных пакетов по протоколу пользовательских дейтаграмм позволяет достигнуть положительного эффекта, заключающегося в практически полном исключении потери данных, при сохранении высоких скоростных характеристик. Описанный в статье способ компенсации имеет патент на изобретение РФ №2610697 «Способ и устройство повторной передачи данных по протоколу пользовательских дейтаграмм».

The article describes the existing methods of compensation for packet loss that have been patented. A brief analysis of these methods have been carried out and the disadvantages in the algorithms of their functioning have been revealed, which can lead to damage of video and audio streams. The article proposes a method of compensation for packet loss with retransmission of lost data in user datagram protocol. The flowchart diagrams of the receiver and transmitter and algorithms of their operation are described. The article demonstrates the advantages of the proposed method of data retransmission in comparison with the existing methods. The proposed method compensates the disadvantages of the existing methods among which is data loss during their transmission. To substantiate theoretical data, an engineering implementation of the proposed method of the data retransmission has been carried out and the packet transmit time and duplicative request time have been measured. The implementation made it possible to confirm the theoretical data and substantiated the fact that application of the proposed method for compensation of lost packets in user datagram protocol allows achieving a positive effect which essentially eliminates data loss while maintaining high speed characteristics. The method of compensation describeв in the article is patented: a patent for invention of the Russian Federation No. 2610697 “A Method and a Device for retransmission of data in user datagram protocol”

компенсациядейтаграммаспособповторная передачаПЛИСReferencesПатент РФ № 2011137334/08, 29.12.2009. Способ и устройство для компенсации потери пакетов в режиме передачи данных по протоколу пользовательских дейтаграмм // Патент России № 2501172. 2013. Бюл. № 34. / Юоу Хонгтао, Ванг Фанг, Жоу Маолин, Лиу Джиниан.Патент РФ № 2011137334/08, 29.12.2009. Способ и устройство для компенсации потери пакетов в режиме передачи данных по протоколу пользовательских дейтаграмм // Патент России № 2501172. 2013. Бюл. № 34. / Юоу Хонгтао, Ванг Фанг, Жоу Маолин, Лиу Джиниан.Патент РФ № 2008136016/08, 02.02.2007. Устройство и способ для уменьшения влияний импульсного шума на передачу пакетов данных // Патент России № 2449479. 2012. Бюл. № 12. / Исебарт Герт Мартен, Ван Акер Катлен Пеги Флоримонд, Вандаль Пит Михель Альберт.Патент РФ № 2008136016/08, 02.02.2007. Устройство и способ для уменьшения влияний импульсного шума на передачу пакетов данных // Патент России № 2449479. 2012. Бюл. № 12. / Исебарт Герт Мартен, Ван Акер Катлен Пеги Флоримонд, Вандаль Пит Михель Альберт.Бардин Д.С., Карпухин Е.О. Обеспечение надежной доставки по протоколу UDP с использованием кодов Рида-Со-ломона // Труды МАИ: Электронный журнал. 2010. №39. URL: https:// www.mai.ru/upload/iblock/3d5/obespechenie-nadezhnoy-dostavki-po-protokolu-udp-s-ispolzovaniem-kodov-rida_solomona.pdfБардин Д.С., Карпухин Е.О. Обеспечение надежной доставки по протоколу UDP с использованием кодов Рида-Со-ломона // Труды МАИ: Электронный журнал. 2010. №39. URL: https:// www.mai.ru/upload/iblock/3d5/obespechenie-nadezhnoy-dostavki-po-protokolu-udp-s-ispolzovaniem-kodov-rida_solomona.pdfШинкаренко К.В., Кориков А.М. Восстановление потерь пакетов в компьютерных сетях // Доклады ТУСУРа. 2008. № 2 (18), ч. 2. С. 105-109.Шинкаренко К.В., Кориков А.М. Восстановление потерь пакетов в компьютерных сетях // Доклады ТУСУРа. 2008. № 2 (18), ч. 2. С. 105-109.Карамышев А.В., Борзов Д.Б., Чер-нецкая И.Е. Метод и алгоритм загрузки процессоров в мультипроцессорных системах при параллельной обработке данных // Известия Юго-Западного государственного университета. 2015. № 4(61). С. 8 - 12.Карамышев А.В., Борзов Д.Б., Чер-нецкая И.Е. Метод и алгоритм загрузки процессоров в мультипроцессорных системах при параллельной обработке данных // Известия Юго-Западного государственного университета. 2015. № 4(61). С. 8 - 12.Слободин Р. С., Воробьев К. С. Перспективы использования процессоров со встроенной программируемой логикой в гибридных вычислительных системах // Образование и наука в современных условиях : материалы X Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 12 март 2017 г.) / редкол.: О. Н. Широков [и др.]. Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2017. № 1 (10). С. 240-241.Слободин Р. С., Воробьев К. С. Перспективы использования процессоров со встроенной программируемой логикой в гибридных вычислительных системах // Образование и наука в современных условиях : материалы X Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 12 март 2017 г.) / редкол.: О. Н. Широков [и др.]. Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2017. № 1 (10). С. 240-241.Алгоритм и программа автоматизации вычислений, заданных в символьной форме на базе FPGA / Ю.А. Милюкин, А.В. Филонович, В.А. Подчукаев, А.Н. Горлов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2014. № 3 (54). С. 13 - 16.Алгоритм и программа автоматизации вычислений, заданных в символьной форме на базе FPGA / Ю.А. Милюкин, А.В. Филонович, В.А. Подчукаев, А.Н. Горлов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2014. № 3 (54). С. 13 - 16.Воробьев К. С., Слободин Р. С. Обзор функциональных возможностей сетевых процессоров на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) // Образование и наука в современных условиях : материалы X Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 12 март 2017 г.) / редкол.: О. Н. Широков [и др.]. Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2017. № 1 (10). С. 221-223.Воробьев К. С., Слободин Р. С. Обзор функциональных возможностей сетевых процессоров на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) // Образование и наука в современных условиях : материалы X Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 12 март 2017 г.) / редкол.: О. Н. Широков [и др.]. Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2017. № 1 (10). С. 221-223.Использование soft-процессоров на основе технологии FPGA для создания доверенной аппаратной платформы/ И.Ю. Жуков, Д.Л. Ефанов, В.Б. Леонов, К.Г. Григорьев // Спецтехника и связь. 2014.Использование soft-процессоров на основе технологии FPGA для создания доверенной аппаратной платформы/ И.Ю. Жуков, Д.Л. Ефанов, В.Б. Леонов, К.Г. Григорьев // Спецтехника и связь. 2014.Симонов А.М., Кориков А.М. Гибридная архитектура параллельных вычислительных систем // Доклады ТУСУРа. 2012. №2 (26), ч. 1. С. 178-183.Симонов А.М., Кориков А.М. Гибридная архитектура параллельных вычислительных систем // Доклады ТУСУРа. 2012. №2 (26), ч. 1. С. 178-183.Джораев А.Р. Гибридные вычислительные системы на основе GPU для задач биоинформатики // Компьютерные исследования и моделирование. 2010. №2. С. 163-167.Джораев А.Р. Гибридные вычислительные системы на основе GPU для задач биоинформатики // Компьютерные исследования и моделирование. 2010. №2. С. 163-167.Патент РФ № 2011137334/08, 29.12.2009. Способ и устройство для компенсации потери пакетов в режиме передачи данных по протоколу пользовательских дейтаграмм // Патент России № 2501172. 2013. Бюл. № 34. / Юоу Хонгтао, Ванг Фанг, Жоу Маолин, Лиу Джиниан.Патент РФ № 2011137334/08, 29.12.2009. Способ и устройство для компенсации потери пакетов в режиме передачи данных по протоколу пользовательских дейтаграмм // Патент России № 2501172. 2013. Бюл. № 34. / Юоу Хонгтао, Ванг Фанг, Жоу Маолин, Лиу Джиниан.Патент РФ № 2008136016/08, 02.02.2007. Устройство и способ для уменьшения влияний импульсного шума на передачу пакетов данных // Патент России № 2449479. 2012. Бюл. № 12. / Исебарт Герт Мартен, Ван Акер Катлен Пеги Флоримонд, Вандаль Пит Михель Альберт.Патент РФ № 2008136016/08, 02.02.2007. Устройство и способ для уменьшения влияний импульсного шума на передачу пакетов данных // Патент России № 2449479. 2012. Бюл. № 12. / Исебарт Герт Мартен, Ван Акер Катлен Пеги Флоримонд, Вандаль Пит Михель Альберт.Бардин Д.С., Карпухин Е.О. Обеспечение надежной доставки по протоколу UDP с использованием кодов Рида-Со-ломона // Труды МАИ: Электронный журнал. 2010. №39. URL: https:// www.mai.ru/upload/iblock/3d5/obespechenie-nadezhnoy-dostavki-po-protokolu-udp-s-ispolzovaniem-kodov-rida_solomona.pdfБардин Д.С., Карпухин Е.О. Обеспечение надежной доставки по протоколу UDP с использованием кодов Рида-Со-ломона // Труды МАИ: Электронный журнал. 2010. №39. URL: https:// www.mai.ru/upload/iblock/3d5/obespechenie-nadezhnoy-dostavki-po-protokolu-udp-s-ispolzovaniem-kodov-rida_solomona.pdfШинкаренко К.В., Кориков А.М. Восстановление потерь пакетов в компьютерных сетях // Доклады ТУСУРа. 2008. № 2 (18), ч. 2. С. 105-109.Шинкаренко К.В., Кориков А.М. Восстановление потерь пакетов в компьютерных сетях // Доклады ТУСУРа. 2008. № 2 (18), ч. 2. С. 105-109.Карамышев А.В., Борзов Д.Б., Чер-нецкая И.Е. Метод и алгоритм загрузки процессоров в мультипроцессорных системах при параллельной обработке данных // Известия Юго-Западного государственного университета. 2015. № 4(61). С. 8 - 12.Карамышев А.В., Борзов Д.Б., Чер-нецкая И.Е. Метод и алгоритм загрузки процессоров в мультипроцессорных системах при параллельной обработке данных // Известия Юго-Западного государственного университета. 2015. № 4(61). С. 8 - 12.Слободин Р. С., Воробьев К. С. Перспективы использования процессоров со встроенной программируемой логикой в гибридных вычислительных системах // Образование и наука в современных условиях : материалы X Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 12 март 2017 г.) / редкол.: О. Н. Широков [и др.]. Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2017. № 1 (10). С. 240-241.Слободин Р. С., Воробьев К. С. Перспективы использования процессоров со встроенной программируемой логикой в гибридных вычислительных системах // Образование и наука в современных условиях : материалы X Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 12 март 2017 г.) / редкол.: О. Н. Широков [и др.]. Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2017. № 1 (10). С. 240-241.Алгоритм и программа автоматизации вычислений, заданных в символьной форме на базе FPGA / Ю.А. Милюкин, А.В. Филонович, В.А. Подчукаев, А.Н. Горлов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2014. № 3 (54). С. 13 - 16.Алгоритм и программа автоматизации вычислений, заданных в символьной форме на базе FPGA / Ю.А. Милюкин, А.В. Филонович, В.А. Подчукаев, А.Н. Горлов // Известия Юго-Западного государственного университета. 2014. № 3 (54). С. 13 - 16.Воробьев К. С., Слободин Р. С. Обзор функциональных возможностей сетевых процессоров на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) // Образование и наука в современных условиях : материалы X Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 12 март 2017 г.) / редкол.: О. Н. Широков [и др.]. Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2017. № 1 (10). С. 221-223.Воробьев К. С., Слободин Р. С. Обзор функциональных возможностей сетевых процессоров на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) // Образование и наука в современных условиях : материалы X Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 12 март 2017 г.) / редкол.: О. Н. Широков [и др.]. Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2017. № 1 (10). С. 221-223.Использование soft-процессоров на основе технологии FPGA для создания доверенной аппаратной платформы/ И.Ю. Жуков, Д.Л. Ефанов, В.Б. Леонов, К.Г. Григорьев // Спецтехника и связь. 2014.Использование soft-процессоров на основе технологии FPGA для создания доверенной аппаратной платформы/ И.Ю. Жуков, Д.Л. Ефанов, В.Б. Леонов, К.Г. Григорьев // Спецтехника и связь. 2014.Симонов А.М., Кориков А.М. Гибридная архитектура параллельных вычислительных систем // Доклады ТУСУРа. 2012. №2 (26), ч. 1. С. 178-183.Симонов А.М., Кориков А.М. Гибридная архитектура параллельных вычислительных систем // Доклады ТУСУРа. 2012. №2 (26), ч. 1. С. 178-183.Джораев А.Р. Гибридные вычислительные системы на основе GPU для задач биоинформатики // Компьютерные исследования и моделирование. 2010. №2. С. 163-167.Джораев А.Р. Гибридные вычислительные системы на основе GPU для задач биоинформатики // Компьютерные исследования и моделирование. 2010. №2. С. 163-167.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.