Enfoque inteligente de capas cruzadas para redes terrestres y no terrestres de acceso múltiple (NTNs): caso de uso de salud móvil en tiempo real

Resumen La prestación de servicios de atención médica en regiones rurales aisladas a través de comunicaciones vehiculares ha atraído recientemente más atención. La transmisión de video en tiempo real es una de las aplicaciones más utilizadas en tales servicios. A medida que aumenta este interés, existe una alta demanda de video de transmisión de alta calidad en entornos vehiculares. Sin embargo, estos servicios enfrentan características desafiantes de la red, como la alta topología dinámica y movilidad, lo que conduce a una alta pérdida de paquetes y a una calidad visual degradada. Este documento presenta un enfoque inteligente para redes terrestres y no terrestres de acceso múltiple (NTNs) para la transmisión de video en alta calidad y en tiempo real en entornos vehiculares para mejorar los servicios de atención médica en áreas remotas. El enfoque propuesto integra una unidad de telemedicina móvil conectada a un sitio de expertos a través de diferentes canales, incluyendo comunicación satelital, 5G y redes de evolución a largo plazo (LTE). Se introdujo una extensión multipath QUIC modificada (MPQUIC) para transmitir datos de manera híbrida a través de la red. Además, se aplicó codificación de descripción múltiple (MDC) para dividir los datos en dos descripciones diferentes y priorizar una sobre la otra. Los datos importantes se transmitirían a través de redes celulares, y los datos no prioritarios se transmitirían a través de enlaces satelitales, mejorando la fiabilidad de la transmisión de video. Demostramos la efectividad de nuestro enfoque a través del uso de una ambulancia conectada como caso de estudio. Se utilizó Mininet-Wifi para emular las condiciones de la red. Se midieron la relación señal-ruido de pico (PSNR), la similitud estructural (SSIM) y la fusión de evaluación multimétodo de video (VMAF) para evaluar la calidad del video recibido; también se calcularon la tasa de datos recibida y la pérdida de paquetes. Los resultados obtenidos muestran la eficiencia de nuestro método propuesto al reducir la latencia hasta un 60% y mejorar la tasa de datos recibida hasta un 143% en comparación con el MPQUIC clásico. El sistema propuesto mejora la calidad del video hasta un 70%. Minimiza la pérdida de paquetes en un 50% en comparación con el QUIC poco fiable, mostrando el potencial para mejorar la eficiencia y movilidad de los servicios de m-salud en regiones rurales aisladas.