Less-than-Best-Effort capacity sharing over high BDP networks with LEDBAT

There has been a renewed interest at the Internet Engineering Task Force (IETF) in using Less-than-Best Effort (LBE) methods for background applications. IETF recently published a RFC for Low Extra Delay Background Transport (LEDBAT), a congestion control algorithm for LBE transmissions. This paper provides an analysis of LEDBAT performance over congested large bandwidth X delay product (LBDP) networks, and assesses the validity of having a fixed target queuing time. In particular, we lead a study of the impact of this target queuing delay when LEDBAT is used over 4G satellite networks. The rationale is to explore the possibility to grab the unused 4G satellite links' capacity to carry non-commercial traffic. We show that this is achievable with LEDBAT. However, depending on the fluctuation of the load, performance improvements could be obtained by properly setting the target value. We generalize this evaluation over different congested LBDP networks and confirm that the target value might need to be adjusted to networks' and traffic's characteristics. Further work will study whether and how this parameter should be dynamically adapted, and LEDBAT's congestion control improved

Network emulation focusing on QoS-Oriented satellite communication

This chapter proposes network emulation basics and a complete case study of QoS-oriented Satellite Communication

Deep Space Network information system architecture study

The purpose of this article is to describe an architecture for the Deep Space Network (DSN) information system in the years 2000-2010 and to provide guidelines for its evolution during the 1990s. The study scope is defined to be from the front-end areas at the antennas to the end users (spacecraft teams, principal investigators, archival storage systems, and non-NASA partners). The architectural vision provides guidance for major DSN implementation efforts during the next decade. A strong motivation for the study is an expected dramatic improvement in information-systems technologies, such as the following: computer processing, automation technology (including knowledge-based systems), networking and data transport, software and hardware engineering, and human-interface technology. The proposed Ground Information System has the following major features: unified architecture from the front-end area to the end user; open-systems standards to achieve interoperability; DSN production of level 0 data; delivery of level 0 data from the Deep Space Communications Complex, if desired; dedicated telemetry processors for each receiver; security against unauthorized access and errors; and highly automated monitor and control

Towards safer mining: the role of modelling software to find missing persons after a mine collapse

Purpose. The purpose of the study is to apply science and technology to determine the most likely location of a container in which three miners were trapped after the Lily mine disaster. Following the collapse of the Crown Pillar at Lily Mine in South Africa on the 5th of February 2016, there was a national outcry to find the three miners who were trapped in a surface container lamp room that disappeared in the sinkhole that formed during the surface col-lapse. Methods. At a visit to Lily Mine on the 9th of March, the Witwatersrand Mining Institute suggested a two-way strategy going forward to find the container in which the miners are trapped and buried. The first approach, which is the subject of this paper, is to test temporal 3D modeling software technology to locate the container, and second, to use scientific measurement and testing technologies. The overall methodology used was to first, request academia and research entities within the University to supply the WMI with ideas, which ideas list was compiled as responses came in. These were scrutinized and literature gathered for a conceptual study on which these ideas are likely to work. The software screening and preliminary testing of such software are discussed in this article. Findings. The findings are that software modeling is likely to locate the present position of the container, but accurate data and a combination of different advanced software packages will be required, but at tremendous cost. Originality. This paper presents original work on how software technology can be used to locate missing miners. Practical implications. The two approaches were not likely to recover the miners alive because of the considerable time interval, but will alert the rescue team and mine workers when they come in close proximity to them.Мета. Визначення можливого місця локалізації лампового приміщення контейнера, в якому опинилися три шахтаря після аварії на шахті Лілі (Барбертон, Мпумаланга) методом комп’ютерного моделювання. Після обвалення стельового цілика на шахті Лілі 5 лютого 2016 року почалася національна кампанія з порятунку трьох шахтарів, які залишилися у ламповому приміщенні поверхневого транспортного контейнера, що провалився в утворену після вибуху воронку. Методика. Співробітниками Гірничого Інституту (Уітуотерс) запропонована двостадійна стратегія пошуку контейнера, в якому існує ймовірність знаходження шахтарів. В рамках першого підходу (який розглядається у даній статті) для виявлення контейнера здійснювалось випробування комп’ютерної технології 3D-моделювання в часі. Другий підхід передбачав технологію проведення наукового вимірювання та експерименту. В цілому, методологія включала, насамперед, підключення викладацького та наукового складу університету до вирішення проблеми шляхом комплексної генерації ідей, які були об’єднані в загальний список, вивчені із залученням відповідних літературних джерел, і найбільш реалістичні ідеї були виділені із загального переліку. Дана стаття розглядає результати комп’ютерної експертизи цих ідей та перевірки надійності відповідного програмного забезпечення. Результати. Для зручності моделювання процес обвалення був розділений на три окремі фази: руйнування воронки, руйнування західного схилу та небезпека ковзання на південних схилах. Ідентифіковано програмні технології, які можуть імітувати рух контейнера у перших двох фазах обвалення. В результаті моделювання у програмному забезпеченні ParaView виявлено місце розташування даного контейнера. Виконано аналіз південного схилу за допомогою ArcGIS і складені карти небезпеки схилу для району, а також підземні карти порятунку з маршрутами евакуації. Встановлено, що комп’ютерне моделювання може визначити місцезнаходження контейнера, але для цього потрібні точні вихідні дані й комплекс дорогих високоефективних програмних пакетів. Наукова новизна. Вперше застосовано комплекс комп’ютерних технологій та програмного забезпечення для пошуку зниклих шахтарів після аварійних ситуацій у підземному просторі шахт. Практична значимість. При застосуванні двостадійної стратегії пошуку шахтарів, що опинилися під завалом порід, команда рятувальників отримає сигнал про наближення до їх місцезнаходження.Цель. Определение возможного места локализации лампового помещения контейнера, в котором оказались три шахтера после аварии на шахте Лили (Барбертон, Мпумаланга) методом компьютерного моделирования. После обрушения потолочного целика на шахте Лили 5 февраля 2016 года началась национальная кампания по спасению трех шахтеров, оставшихся в ламповом помещении поверхностного транспортного контейнера, который провалился в воронку, образовавшуюся после взрыва. Методика. Сотрудниками Горного Института (Уитуотерс) предложена двухстадийная стратегия поиска контейнера, в котором существует вероятность нахождения шахтеров. В рамках первого подхода (который рассматривается в данной статье) для обнаружения контейнера производилось испытание компьютерной технологии 3D-моделирования во времени. Второй подход предполагал технологию проведения научного измерения и эксперимента. В целом, методология включала, прежде всего, подключение преподавательского и научного состава университета к решению проблемы путем комплексной генерации идей, которые были объединены в общий список, изучены с привлечением соответствующих литературных источников, и наиболее реалистичные идеи были выделены из общего списка. Настоящая статья рассматривает результаты компьютерной экспертизы данных идей и проверки надежности соответствующего программного обеспечения. Результаты. Для удобства моделирования процесс обрушения был разделен на три отдельные фазы: разрушение воронки, разрушение западного склона и опасность скольжения на южных склонах. Идентифицированы программные технологии, которые могут имитировать движение контейнера в первых двух фазах обрушения. В результате моделирования в программном обеспечении ParaView выявлено местоположение данного контейнера. Выполнен анализа южного склона с помощью ArcGIS и составлены карты опасности склона для района, а также подземные карты спасения с маршрутами эвакуации. Установлено, что компьютерное моделирование может определить местонахождение контейнера, но для этого нужны точные исходные данные и комплекс дорогостоящих высокоэффективных программных пакетов. Научная новизна. Впервые применен комплекс компьютерных технологий и программного обеспечения для поиска пропавших шахтеров после аварийных ситуаций в подземном пространстве шахт. Практическая значимость. При применении двухстадийной стратегии поиска шахтеров, оказавшихся под завалом пород, команда горноспасателей получит сигнал о приближении к их местонахождению.The results of the article were obtained without the support of any of the projects or funding

A cross-layer approach to enhance QoS for multimedia applications over satellite

The need for on-demand QoS support for communications over satellite is of primary importance for distributed multimedia applications. This is particularly true for the return link which is often a bottleneck due to the large set of end-users accessing a very limited uplink resource. Facing this need, Demand Assignment Multiple Access (DAMA) is a classical technique that allows satellite operators to offer various types of services, while managing the resources of the satellite system efficiently. Tackling the quality degradation and delay accumulation issues that can result from the use of these techniques, this paper proposes an instantiation of the Application Layer Framing (ALF) approach, using a cross-layer interpreter(xQoS-Interpreter). The information provided by this interpreter is used to manage the resource provided to a terminal by the satellite system in order to improve the quality of multimedia presentations from the end users point of view. Several experiments are carried out for different loads on the return link. Their impact on QoS is measured through different application as well as network level metrics

Network Coded TCP (CTCP) Performance over Satellite Networks

We show preliminary results for the performance of Network Coded TCP (CTCP) over large latency networks. While CTCP performs very well in networks with relatively short RTT, the slow-start mechanism currently employed does not adequately fill the available bandwidth when the RTT is large. Regardless, we show that CTCP still outperforms current TCP variants (i.e., Cubic TCP and Hybla TCP) for high packet loss rates (e.g., >2.5%). We then explore the possibility of a modified congestion control mechanism based off of H-TCP that opens the congestion window quickly to overcome the challenges of large latency networks. Preliminary results are provided that show the combination of network coding with an appropriate congestion control algorithm can provide gains on the order of 20 times that of existing TCP variants. Finally, we provide a discussion of the future work needed to increase CTCP's performance in these networks.Comment: 4 pages, 4 figures, Accepted at SPACOMM 201

Planning, implementation, and first results of the Tropical Composition, Cloud and Climate Coupling Experiment (TC4)

The Tropical Composition, Cloud and Climate Coupling Experiment (TC4), was based in Costa Rica and Panama during July and August 2007. The NASA ER-2, DC-8, and WB-57F aircraft flew 26 science flights during TC4. The ER-2 employed 11 instruments as a remote sampling platform and satellite surrogate. The WB-57F used 25 instruments for in situ chemical and microphysical sampling in the tropical tropopause layer (TTL). The DC-8 used 25 instruments to sample boundary layer properties, as well as the radiation, chemistry, and microphysics of the TTL. TC4 also had numerous sonde launches, two ground-based radars, and a ground-based chemical and microphysical sampling site. The major goal of TC4 was to better understand the role that the TTL plays in the Earth's climate and atmospheric chemistry by combining in situ and remotely sensed data from the ground, balloons, and aircraft with data from NASA satellites. Significant progress was made in understanding the microphysical and radiative properties of anvils and thin cirrus. Numerous measurements were made of the humidity and chemistry of the tropical atmosphere from the boundary layer to the lower stratosphere. Insight was also gained into convective transport between the ground and the TTL, and into transport mechanisms across the TTL. New methods were refined and extended to all the NASA aircraft for real-time location relative to meteorological features. The ability to change flight patterns in response to aircraft observations relayed to the ground allowed the three aircraft to target phenomena of interest in an efficient, well-coordinated manner

Wireless communication, identification and sensing technologies enabling integrated logistics: a study in the harbor environment

In the last decade, integrated logistics has become an important challenge in the development of wireless communication, identification and sensing technology, due to the growing complexity of logistics processes and the increasing demand for adapting systems to new requirements. The advancement of wireless technology provides a wide range of options for the maritime container terminals. Electronic devices employed in container terminals reduce the manual effort, facilitating timely information flow and enhancing control and quality of service and decision made. In this paper, we examine the technology that can be used to support integration in harbor's logistics. In the literature, most systems have been developed to address specific needs of particular harbors, but a systematic study is missing. The purpose is to provide an overview to the reader about which technology of integrated logistics can be implemented and what remains to be addressed in the future

Achieving genuinely dynamic road user charging : issues with a GNSS-based approach

Peer reviewedPostprin