3G LTE-WLAN간 Vertical Handover에서의 TCP 성능 향상을 위한 알고리즘
TCP Throughput Enhancement Algorithm on Vertical Handover over 3G LTE-WLAN
- 주제(키워드) Vertical handover , TCP throughput enhancement , LTE
- 발행기관 서강대학교 정보통신 대학원
- 지도교수 장주욱
- 발행년도 2011
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 정보통신대학원 정보통신
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000046555
- 저작권 서강대학교의 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록/요약
본 논문에서는 3G-LTE 와 WLAN간의 Vertical Handover 에서의 TCP 접속을 위하여, 혼잡에 의한 패킷 손실 여부를 판별할 수 있는 종단간 손실판별 기법을 제안한다. TCP는 Vertical handover에서 이 기종 Network들간의 서로 다른 Propagation Delay를 감지하거나 혼잡에 의한 패킷 손실인지 일시적인 무선환경에 의한 패킷 손실인지를 구분할 수 없기 때문에 vertical handover에서는 성능 저하를 경험한다. 따라서, TCP는 혼집에 의한 패킷 손실 여부 및 vertical handover에서의 새로운 Network 환경에 빨리 적응할 수 있는 능력이 필요하다. 제안되는 논문은 3G-LTE무선 네트워크 기능 특성을 이용하여, 기존의 알려진 TCP-DCR과 FRTO-DCR-LD 방안 강화에 의한 TCP성능을 향상시킨다. 기존 방안은 무선상에서 손실된 패킷이 무선 링크 레이어에서 재생될 때, IP Layer에 전달되는 패킷이 순차적으로 정렬되지 않을 수 있다고 가정하고 제안되나 3G-LTE 무선 링크 레이어는 IP Layer에 순차적으로 패킷을 전달하는 특성을 강하게 갖고 있다. 결과로써, 기존 논문은 TCP의 fast retransmission 과 Recovery 알고리즘을 첫번째 duplicate ACK 수신된 시점의 한 RTT 후에 수행하고 성능 향상을 최대화 하지 못하고 있다. 본 논문은 이러한 3G-LTE의 무선 네트워크 고려하고 송신측 단에서의 간단한 TCP 변경에 의한 성능 개선 방안을 제안한다. NS-2 시뮬레이션은 TCP Acknowledgement 변화와 성능에 대하여 기존에 제안된 방식과 비교했을 때, TCP 전송률을 향상시키는 데 도움이 됨을 보이고 있다.
more초록/요약
This thesis proposes an enhanced robust end-to-end loss differentiation scheme to identify the packet losses due to congestion for TCP connections on vertical handover between 3G LTE and WLAN. TCP will experience performance degradation on handover among heterogeneous networks because TCP can not detect the different propagation delay and distinguish congestion loss or wireless loss. Therefore, TCP needs the ability to adapt to new wireless network on vertical handover and identify the cause of losses. This thesis improves known TCP modification scheme (TCP-DCR and FRTO-DCR-LD) which set the threshold for the classification to be a function of the minimum RTT and the current sample RTT, so that it may automatically adapt itself to current congestion level, assuming that the packets from 3GLTE can be out of ordered. However, 3G LTE is strict to deliver packets in order to IP layer, even if wireless link layer recovers the lost packets and receive packets out of order. As a result, fast retransmit/ ecovery algorithms of TCP are triggered one RTT after the first receipt of duplicate ACK and it does not have TCP throughput maximized. Our proposed scheme considers the characteristics that wireless link layers of 3G LTE have the functions to deliver packets in order to IP layer, triggers fast retransmit/ recovery algorithms without delay, and then improve throughput of TCP. Our ns-2 simulations compare the acknowledgement variation and throughput to the previous scheme and then show to improve throughput over wireless networks.
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