The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Enhanced Snoop Protocol for Improving TCP Throughput in Wireless Links

무선 링크에서 TCP 처리율 향상을 위한 Enhanced Snoop 프로토콜

  • 조용범 (한국항공대학교 대학원 정보통신공학과) ;
  • 원기섭 (한국항공대학교 대학원 정보통신공학과) ;
  • 조성준 (한국항공대학교 항공전자 및 정보통신공학부)
  • Published : 2005.06.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Snoop protocol is one of the efficient schemes to compensate TCP packet loss and enhance TCP throughput in wired-cum-wireless networks. However, Snoop protocol has a problem; it cannot perform local retransmission efficiently under the bursty-error prone wireless link. In this paper, we propose Enhanced Snoop(E-Snoop) protocol to solve this problem of Snoop protocol. With E-Snoop protocol, packet losses can be noticed by receiving new ACK packets as well as by receiving duplicate ACK packets or local retransmission timeout. Therefore, TCP throughput can be enhanced by fast recognition of bursty packet losses and fast local retransmissions. From the simulation results, E-Snoop protocol can improve TCP throughput more efficiently than Snoop protocol and can yield more TCP improvement especially in the channel with high packet loss rates.

Snoop 프로토콜은 유무선이 혼재된 망에서 무선 링크에서 발생하는 TCP 패킷 손실을 효과적으로 보상하여 TCP 처리율(throughput)을 향상시킬 수 있는 효율적인 프로토콜이다. 하지만, 무선 링크에서 연집한(burst) 패킷 손실이 발생하는 경우에는 지역 재전송을 효과적으로 수행하지 못하여 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 Snoop 프로토콜의 단점을 개선한 Enhanced Snoop(E-Snoop) 프로토콜을 제안한다. E-Snoop 프로토콜은 Snoop 프로토콜과 같이 중복 ACK 패킷 수신과 지역 재전송 타이머 만료에 의해 무선 링크에서의 패킷 손실을 인지할 수 있을 뿐만 아니라, new ACK 패킷 수신을 통해서도 패킷 손실을 인식할 수 있도록 설계되었다. 따라서, 무선 링크상의 연속한 패킷 손실을 빨리 인지하고 신속한 지역 재전송을 수행함으로써 TCP 처리율을 향상시킬 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 E-Snoop 프로토콜은 기존의 Snoop 프로토콜보다 TCP 처리율을 더 효율적으로 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었고, 특히 패킷 손실율이 높은 무선 링크에서 더 높은 성능 향상을 얻을 수 있었다.

Keywords

References

  1. H. Balakrishnan, S. Seshan, and R. H. Katz, 'Improving reliable transport and handoff performance in cellular wireless networks,' ACM Wireless Networks, vol. 1, no. 4, pp. 469-481, Nov. 1995 https://doi.org/10.1007/BF01985757
  2. H. Balakrishnan, S. Seshan, and R. H. Katz, 'A comparison of mechanisms for improving TCP performance over wireless links,' IEEE/ACM Transactions on Networking, vol. 5, no. 6, pp. 756-769, Dec. 1997 https://doi.org/10.1109/90.650137
  3. J. Hu, G. Feng, and K. L. Yeung, 'Hierarchical cache design for enhancing TCP over heterogeneous networks with wired and wireless links,' IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 2, no. 2, pp. 205-217, Mar. 2003 https://doi.org/10.1109/TWC.2003.808957
  4. M. Zorzi, R. R. Rao, and L. B. Milstein, 'On the accuracy of a first-order Markov model for data transmission on fading channels,' Fourth IEEE International Conference on Universal Personal Communications(ICUPC 95), pp. 211-215, 1995
  5. J. Pan, J. W. Mark, and X. Shen, 'TCP performance and its improvement over wireless links,' IEEE Global Telecommunications Conference(GLOBECOM'00), vol. 1, pp. 62-66, 2000
  6. A. Chockalingam, M. Zorzi, and R. R. Rao, 'Performance of TCP on wireless fading links with memory,' IEEE International Conference on Communications (ICC 98), vol. 1, pp. 595-600, 1998
  7. M. Zorzi and R. R. Rao, 'Perspectives on the impact of error statistics on protocols for wireless networks,' IEEE Personal Communications, vol. 6, no. 5, pp. 32-40, Oct. 1999
  8. VINT Project, 'The Network Simulator ns-2,' http://www.isi.edu/nsnam/ns
  9. 조용범, 원기섭, 김영철, 조성준., '2.3GHz 휴대인터넷 무선 링크에서 페이딩의 변화에 따른 snoop 프로토콜의 성능 분석', 한국통신학회 하계종합학술발표회 논문초록집, p. 143, 2004