Abstract
Traditional TCP implementations have the under-utilization problem in large bandwidth delay product networks especially during the startup phase. In this paper, we propose a delay-based congestion control(DCC) mechanism to solve the problem. DCC is subdivided into linear and exponential growth phases. When there is no queueing delay, the congestion window grows exponentially during the congestion avoidance period. Otherwise, it maintains linear increase of congestion window similar to the legacy TCP congestion avoidance algorithm. The exponential increase phase such as the slow-start period in the legacy TCP can cause serious performance degradation by packet losses in case the buffer size is insufficient for the bandwidth-delay product, even though there is sufficient bandwidth. Thus, the DCC uses the RTT(Round Trip Time) status and the estimated queue size to prevent packet losses due to excessive transmission during the exponential growth phase. The simulation results show that the DCC algorithm significantly improves the TCP startup time and the throughput performance of TCP in large bandwidth delay product networks.
현재 인터넷에서 널리 사용되고 있는 TCP는 대역폭과 지연의 곱이 큰 네트워크에서 특히 초기 시동단계를 포함하여 전반적으로 효율이 낮은 문제가 있다. 본 논문은 이 문제를 해결하기 위해 지연기반 혼잡제어(DCC: Delay-based Congestion Control) 방법을 제안한다. DCC는 선형과 지수 증가구간으로 나누어진다. 선형증가 구간은 기존의 TCP 혼잡회피 기법과 유사하며, 지수증가 구간은 혼잡에 의한 지연이 없는 경우 신속한 대역 확보를 위해 사용된다. 일반 TCP에서는 slow-start와 같은 지수증가 구간에서 대역과 지연의 곱으로 결정되는 크기의 버퍼가 제공되지 않는 경우 대역이 충분함에도 불구하고 손실이 발생하여 성능을 제한할 수 있다. 따라서 DCC에서는 RTT(Round Trip Time) 상태와 예측된 버퍼크기를 이용하여 지수증가 구간의 공급초과로 인한 손실을 방지하는 메카니즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 대역과 지연의 곱이 큰 네트워크에서 DCC가 TCP에서 초기 시동시간과 throughput성능을 향상시킴을 보였다.
