TCP Congestion Control based on Dynamic Available Bandwidth Estimation for High-Speed Networks

초고속 네트워크에서 동적 가용대역폭 획득 기반 TCP 전송기법

무선 통신 기술의 발전과 함께 802.11n과 같은 광대역 네트워크 인프라의 구축이 확대됨에 따라, 이에 적합한 높은 성능을 낼 수 있는 전송 계층의 프로토콜이 필요하다. 유선 환경에서 개발된 TCP(Transmission Control Protocol)는 현재 가장 널리 이용하는 전송 프로토콜이다. 하지만 높은 에러율과 긴 딜레이가 발생하는 무선 네트워크상에서는 패킷 손실의 원인을 구별하지 못하기 때문에 성능이 저하된다. 또한, 광대역폭을 지원하는 초고속 네트워크상에서 TCP가 동작할 경우 기존 무선 네트워크에서 처리하는 혼잡윈도우 값보다 커진 값을 제대로 처리하지 못하기 때문에 가용대역폭을 활용하지 못하는 문제점이 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 초고속 네트워크 안에서 slowstart threshold에 기반하여 가용대역폭을 동적으로 획득하고, 높은 전송률을 보장하는 TCP VEST(TCP Vegas-based Estimator with Slowstart Threshold)를 제안한다. TCP VEST는 기본적으로 송신자기반 무선네트워크에서 우수한 성능을 지원하는 TCP WestwoodVT의 패킷 손실원인 구분법을 사용한다. 그리고 TCP VEST는 패킷 손실의 원인을 구분하고 각각의 경우에 따라서 전송량을 slowstart threshold 값의 변화에 맞춰 조절한다. NS-2를 통한 성능평가에서 VEST는 WestwoodVT와 비교했을 때 링크 에러율이 1%인 환경에서는 20% 이상의 전송률 향상을 나타내며, Westwood와 비교했을 때는 60%의 성능향상이 있다. 또한 초고속 네트워크에서 5%와 10% 사이의 에러율을 가질 때에는 WestwoodVT와는 50%, Westwood와는 300% 이상의 성능향상이 나타남을 보인다. 이를 통해 VEST가 기존의 무선 네트워크와 더불어 초고속 네트워크에서도 동적으로 대역폭을 획득함으로써 높은 전송률을 지원하는 것을 입증한다.