LECast: Un protocolo de transmisión de bajo consumo energético para redes de blockchain de UAV
Autores: Luo, Haoxiang; Liu, Shiyuan; Xu, Shizhong; Luo, Jian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
LECast: Un protocolo de transmisión de bajo consumo energético para redes de blockchain de UAV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Tecnología de la comunicación
Drones
Blockchain
Consumo de energía
árbol de difusión
ELPCs
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Con el continuo desarrollo de la tecnología de comunicación, los drones están desempeñando un papel importante en muchos campos, como la inspección de líneas de transmisión de energía y la pulverización de pesticidas agrícolas. Para proteger la privacidad de los datos y la seguridad de la comunicación de los drones, muchos expertos están considerando la blockchain como su tecnología habilitadora. Sin embargo, debido a su pequeño tamaño y almacenamiento de energía limitado, los drones no pueden soportar aplicaciones de blockchain que consumen mucha energía. Además, las futuras comunicaciones 6G necesitan implementar un indicador clave de rendimiento importante, a saber, comunicaciones de muy bajo consumo de energía (ELPC). Como consecuencia, la investigación sobre blockchain verde está ganando cada vez más popularidad. La difusión de la blockchain es una de las partes más intensivas en energía porque implica inundaciones y hay muchos procesos de comunicación innecesarios. Por lo tanto, para hacer que la blockchain sea más adecuada para los requisitos de ELPC en las comunicaciones 6G y las redes de vehículos aéreos no tripulados (UAV), tomamos la difusión de blockchain como un candidato de mejora y diseñamos LECast, un protocolo de bajo consumo de energía. LECast primero analiza el modelo de consumo de energía de la comunicación entre dos drones y construye el árbol de difusión de ruta más corta (SPB Tree) para las redes UAV con el fin de minimizar el consumo de energía. Mientras tanto, para que el dron emisor se dirija al dron receptor de una manera más conveniente, propusimos un esquema de codificación Huffman extendido (EHC) para nombrar los drones. Además, los otros problemas con el árbol de difusión son la fiabilidad y la seguridad. Cuando un canal falla, los drones posteriores no pueden recibir suavemente los datos de transacción o bloque. Como resultado, introdujimos la transmisión multicanal con división de datos (MTSD); es decir, los datos de transacción o bloque se dividen en segmentos y se transmiten en paralelo múltiples veces a través de múltiples canales. Finalmente, a través del análisis y la simulación de LECast en términos de consumo de energía, latencia, rendimiento, fiabilidad, seguridad y tasa de cobertura, se confirmaron las ventajas de LECast, que podrían cumplir con los requisitos de ELPC y aplicarse bien a las redes UAV.
Descripción
Con el continuo desarrollo de la tecnología de comunicación, los drones están desempeñando un papel importante en muchos campos, como la inspección de líneas de transmisión de energía y la pulverización de pesticidas agrícolas. Para proteger la privacidad de los datos y la seguridad de la comunicación de los drones, muchos expertos están considerando la blockchain como su tecnología habilitadora. Sin embargo, debido a su pequeño tamaño y almacenamiento de energía limitado, los drones no pueden soportar aplicaciones de blockchain que consumen mucha energía. Además, las futuras comunicaciones 6G necesitan implementar un indicador clave de rendimiento importante, a saber, comunicaciones de muy bajo consumo de energía (ELPC). Como consecuencia, la investigación sobre blockchain verde está ganando cada vez más popularidad. La difusión de la blockchain es una de las partes más intensivas en energía porque implica inundaciones y hay muchos procesos de comunicación innecesarios. Por lo tanto, para hacer que la blockchain sea más adecuada para los requisitos de ELPC en las comunicaciones 6G y las redes de vehículos aéreos no tripulados (UAV), tomamos la difusión de blockchain como un candidato de mejora y diseñamos LECast, un protocolo de bajo consumo de energía. LECast primero analiza el modelo de consumo de energía de la comunicación entre dos drones y construye el árbol de difusión de ruta más corta (SPB Tree) para las redes UAV con el fin de minimizar el consumo de energía. Mientras tanto, para que el dron emisor se dirija al dron receptor de una manera más conveniente, propusimos un esquema de codificación Huffman extendido (EHC) para nombrar los drones. Además, los otros problemas con el árbol de difusión son la fiabilidad y la seguridad. Cuando un canal falla, los drones posteriores no pueden recibir suavemente los datos de transacción o bloque. Como resultado, introdujimos la transmisión multicanal con división de datos (MTSD); es decir, los datos de transacción o bloque se dividen en segmentos y se transmiten en paralelo múltiples veces a través de múltiples canales. Finalmente, a través del análisis y la simulación de LECast en términos de consumo de energía, latencia, rendimiento, fiabilidad, seguridad y tasa de cobertura, se confirmaron las ventajas de LECast, que podrían cumplir con los requisitos de ELPC y aplicarse bien a las redes UAV.