A new adaptive traffic engineering method for telesurgery using ACO algorithm over Software Defined Networks - 28/11/17

Doi : 10.1016/j.eurtel.2017.10.003 
M.R. Parsaei , R. Mohammadi, R. Javidan
 SDN Laboratory, Department of Computer Engineering and Information Technology, Shiraz University of Technology (SUTECH), Shiraz, Iran 

Corresponding author.

Summary

Introduction

In the past decades, telemedicine has attracted much attention due to its usefulness for delivering medical services from remote location. One of the most important parts of telemedicine is telesurgery, in which a surgeon performs surgery on the patient from remote location by using telecommunication networks. Due to the surgeon needs to watch the patient side transmitted video with high quality; it is necessary to provide fast and suitable communication path between the surgeon and patient. Emerging Software Defined Network (SDN) as a new network paradigm facilitated Quality of Service (QoS) provisioning in many applications. Decoupling data plane from control plane in SDN, helps to manage based on end users requirements. This paper proposes a new heuristic traffic engineering method for telesurgery application using Ant Colony Optimization (ACO) algorithm.

Patients and methods

This paper models QoS provisioning in Telesurgery as a Constraint Shortest Path (CSP) linear programming problem. Moreover, due to NP-completeness of CSP problem, this paper proposes a solver method using ACO algorithm. To the best of our knowledge, this is the first paper which investigates QoS provisioning for telesurgery in SDN.

Results

Results of performance evaluation showed that the proposed method is better than baseline method. The proposed method improves all three important QoS parameters, average End-to-End delay, packet loss ratio and PSNR with values of 56.3%, 50.5% and 1.33, respectively.

Discussion

providing QoS in telesurgery applications is one of the most challenging issues. By leveraging the capability of SDN, we can develop appropriate mechanisms to guarantee QoS requirements in critical applications such as Telesurgery.

Conclusion

Using SDN together with optimization models such as CSP for providing QoS in Telesurgery can improve the quality of the received video in an operation room. This mechanism causes increment in the performance of Telesurgery.

El texto completo de este artículo está disponible en PDF.

Résumé

Introduction

Au cours des dernières décennies, pour l’accés aux services médicaux dans les régions éloignées, la télémédecine est hautement considérée. L’une des parties les plus importantes de la télémédecine, c’est la chirurgie à distance, qui s’effectue par un chirurgien via des réseaux informatiques dans un endroit éloigné du patient. Pendant l’opération, le chirurgien a besoin d’une vidéo de haute qualité et d’accomplir cela nécessite une infrastructure de communication rapide et pratique entre le chirurgien et le patient. Les réseaux base de logiciels (SDN), en tant qu’une nouvelle architecture pour fournir une qualité de service, ont été mis en place dans des diverses applications. En SDN, la séparation du niveau de donné du niveau de gestion, en fonction des besoins des utilisateurs aide à mieux gérer. Cet article présente une nouvelle méthode d’ingénierie de trafic pour l’application de la chirurgie distance en utilisant l’algorithme méta-heuristique ACO.

Patients et méthodes

Dans cet article, la qualité de service requis pour la chirurgie à distance est considérée comme un modèle de programmation linéaire de CSP. Puisque le problème CSP est des problèmes NP, dans cet article, l’algorithme ACO est utilisé pour le résoudre.

Résultats

Les résultats de l’évaluation des performances montrent que la méthode proposée est mieux que la base. L’approche proposée a amélioré respectivement tous les trois paramètres de moyenne du délai, pourcentage de la perte de paquets et PSNR en quantité de 56,3 %, 50,5 % et 1,33 %.

Discussion

Fournir la qualité de service des applications de chirurgie à distance, est l’une des questions les plus importantes. En utilisant les capacités de SDN, nous pouvons créer un mécanisme qui garantit les exigences de qualité de service dans les applications critiques telles que la chirurgie à distance.

Conclusion

L’utilisation simultanée de SDN et des modèles d’optimisation tels que le CSP pour fournir un service de qualité en chirurgie à distance peut améliorer la qualité de la vidéo de la salle d’opération. Ce mécanisme augmente la performance de la chirurgie à distance.

El texto completo de este artículo está disponible en PDF.

Keywords : Telemedicine, Telesurgery, Software Defined Networks, QoS, Optimization

Keywords : Télémédecine, Téléchirurgie, Logiciels, Réseaux, Qualié de service, Optimisation


Esquema


© 2017  Elsevier Masson SAS. Reservados todos los derechos.
Añadir a mi biblioteca Eliminar de mi biblioteca Imprimir
Exportación

    Exportación citas

  • Fichero

  • Contenido

Vol 6 - N° 3-4

P. 173-180 - novembre 2017 Regresar al número
Artículo precedente Artículo precedente
  • Utilisation et perceptions de la télésanté par les professionnels de la santé des zones rurales au Mali
  • G.I.C. Mbemba, L. Hamelin-Brabant, M.-P. Gagnon, P.A. Ngangue, C.O. Bagayoko
| Artículo siguiente Artículo siguiente
  • Erratum à « Bénéfices et risques des objets connectés en télémédecine et santé mobile » [J. Eurtel. 6/2 (2017) 47–102]
  • P. Simon

Bienvenido a EM-consulte, la referencia de los profesionales de la salud.
El acceso al texto completo de este artículo requiere una suscripción.

¿Ya suscrito a @@106933@@ revista ?

@@150455@@ Voir plus

Mi cuenta


Declaración CNIL

EM-CONSULTE.COM se declara a la CNIL, la declaración N º 1286925.

En virtud de la Ley N º 78-17 del 6 de enero de 1978, relativa a las computadoras, archivos y libertades, usted tiene el derecho de oposición (art.26 de la ley), el acceso (art.34 a 38 Ley), y correcta (artículo 36 de la ley) los datos que le conciernen. Por lo tanto, usted puede pedir que se corrija, complementado, clarificado, actualizado o suprimido información sobre usted que son inexactos, incompletos, engañosos, obsoletos o cuya recogida o de conservación o uso está prohibido.
La información personal sobre los visitantes de nuestro sitio, incluyendo su identidad, son confidenciales.
El jefe del sitio en el honor se compromete a respetar la confidencialidad de los requisitos legales aplicables en Francia y no de revelar dicha información a terceros.


Todo el contenido en este sitio: Copyright © 2026 Elsevier, sus licenciantes y colaboradores. Se reservan todos los derechos, incluidos los de minería de texto y datos, entrenamiento de IA y tecnologías similares. Para todo el contenido de acceso abierto, se aplican los términos de licencia de Creative Commons.