論文の概要: AQUILA: A QUIC-Based Link Architecture for Resilient Long-Range UAV Communication
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.06889v1
- Date: Sun, 07 Dec 2025 15:30:01 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:40.184997
- Title: AQUILA: A QUIC-Based Link Architecture for Resilient Long-Range UAV Communication
- Title（参考訳）: AQUILA: 回復力のある長距離UAV通信のためのQUICベースのリンクアーキテクチャ
- Authors: Ximing Huang, Yirui Rao,
- Abstract要約: AQUILAは、これらの課題に対処するためにQUIC上に構築された層間通信アーキテクチャである。
AQUILAは、C2レイテンシ、ビデオ品質、リンクレジリエンスにおいて、TCPおよびUDPベースのアプローチよりも大幅に優れています。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: The proliferation of autonomous Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) in Beyond Visual Line of Sight (BVLOS) applications is critically dependent on resilient, high-bandwidth, and low-latency communication links. Existing solutions face critical limitations: TCP's head-of-line blocking stalls time-sensitive data, UDP lacks reliability and congestion control, and cellular networks designed for terrestrial users degrade severely for aerial platforms. This paper introduces AQUILA, a cross-layer communication architecture built on QUIC to address these challenges. AQUILA contributes three key innovations: (1) a unified transport layer using QUIC's reliable streams for MAVLink Command and Control (C2) and unreliable datagrams for video, eliminating head-of-line blocking under unified congestion control; (2) a priority scheduling mechanism that structurally ensures C2 latency remains bounded and independent of video traffic intensity; (3) a UAV-adapted congestion control algorithm extending SCReAM with altitude-adaptive delay targeting and telemetry headroom reservation. AQUILA further implements 0-RTT connection resumption to minimize handover blackouts with application-layer replay protection, deployed over an IP-native architecture enabling global operation. Experimental validation demonstrates that AQUILA significantly outperforms TCP- and UDP-based approaches in C2 latency, video quality, and link resilience under realistic conditions, providing a robust foundation for autonomous BVLOS missions.
- Abstract（参考訳）: BVLOS(Beyond Visual Line of Sight)アプリケーションにおける無人無人航空機(UAV)の増殖は、回復力、高帯域幅、低レイテンシ通信リンクに依存している。
TCPのヘッド・オブ・ライン・ブロッキングは時間に敏感なデータを停止させ、UDPは信頼性と混雑制御を欠いている。
本稿では,これらの課題に対処するためにQUIC上に構築された層間通信アーキテクチャであるAQUILAを紹介する。
AQUILA は,(1) MAVLink Command and Control (C2) のための QUIC の信頼性の高いストリームとビデオ用信頼性の低いデータグラムを用いた統合トランスポート層,(2) C2 の遅延がビデオトラフィック強度に拘束されずに維持されていることを構造的に保証する優先度設定機構,(3) 高度適応型遅延ターゲティングとテレメトリーヘッドルーム予約を備えた SCReAM を拡張した UAV 適応の渋滞制御アルゴリズムである。
AQUILAはさらに、グローバル操作を可能にするIPネイティブアーキテクチャ上にデプロイされたアプリケーション層リプレイ保護によるハンドオーバブラックアウトを最小限に抑えるために、0-RTT接続の再使用を実装している。
実験的検証により、AQUILAはC2レイテンシー、ビデオ品質、リンクレジリエンスにおいてTCPおよびUDPベースのアプローチを大幅に上回っており、自律的なBVLOSミッションの堅牢な基盤を提供する。
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