정보처리학회논문지C (The KIPS Transactions:PartC)

한국정보처리학회 (Korea Information Processing Society)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

제한된 재전송 횟수를 지원하는 SR-ARQ 프로토콜의 큐잉 지연 분석 모델

Queuing Analysis Model for the SR-ARQ Protocol with a Finite Retransmission Persistence

  • 한제찬 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 김범준 (계명대학교 전자공학과) ;
  • 이재용 (연세대학교 전기전자공학과)
  • 발행 : 2008.12.31
PDF 다운로드
⟨ 이전 논문 다음 논문 ⟩

초록

본 논문은 제한된 재전송 횟수(retransmission persistence)를 갖는 SR-ARQ(Selective Repeat Automatic Repeat reQuest) 프로토콜의 큐잉 지연에 대한 분석 모델을 제안한다. SR-ARQ는 링크 계층 프로토콜로서 전송 중에 손실되거나 손상된 패킷을 재전송을 통해 복구하는 기능을 한다. SR-ARQ의 재전송 횟수는 SR-ARQ의 손실 복구 성능 뿐만 아니라 지연 성능에 큰 영향을 미치는 패러미터이다. 현재 최대 재전송 횟수가 SR-ARQ의 성능에 어떤 영향을 미치는 지에 대한 연구는 많지 않다. 이에, 본 논문에서는 M/G/1 큐잉 모델을 바탕으로 제한된 재전송 횟수를 갖는 SR-ARQ의 큐잉 모델을 제안하고 이를 통해 SR-ARQ의 큐잉 지연에 대한 재전송 횟수의 영향을 분석한다. 또한, OPNET을 이용한 모의실험을 통해 제안된 큐잉 모델의 정확성을 검증한다. 특히, 본 논문은 패킷 손실율과 트래픽 부하를 달리하는 여러 통신 환경에서 재전송 횟수가 SR-ARQ의 큐잉 지연 성능에 어떤 영향을 미치는 지를 수학적 분석 결과 및 모의실험 결과를 통해 명확하게 보여준다.

In this paper, we analyze the mean queuing delay of selective-repeat automatic repeat request (SR-ARQ) protocol with the finite retransmission persistence. The retransmission persistence means the willingness of the protocol to retransmit a lost (or corrupted) packet to ensure reliable packet delivery across a lossy link. According to the retransmission persistence, SR-ARQ protocols have a different performance in terms of both packet delay and link reliability. So far, however, there is no serious study in the effect of the retransmission persistence on the SR-ARQ performance. We present a simple M/G/1 queuing model for the SR-ARQ protocol with the finite retransmission persistence by using the ideal SR-ARQ approximation. The mean queuing delay is obtained from the queuing model and verified its accuracy through the simulation results using the OPNET simulator. Both the analytical predictions and simulation results clearly show the effect of retransmission persistence on the queuing delay of the SR-ARQ protocol in various network conditions: packet loss rate and traffic condition over a wireless link.

키워드

참고문헌

  1. G. Fairhurst and L. Wood, “Advice to Link Designers on Link Automatic Repeat reQuest (ARQ),” IETF RFC 3366, Aug., 2000
  2. P. Karn et al., “Advice for Internet Subnetwork Designers,” IETF RFC3819, June, 2004
  3. Ramano Fantacci, “Queuing Analysis of the Selective Repeat Automatic Repeat Request Protocol Wireless Packet Networks,” IEEE Trans. Vehic. Tech., Vol.5, No.2, May, 1996
  4. Z. Rosberg and N. Shacham, “Resequencing delay and buffer occupancy under the selective-repeat ARQ,” IEEE Trans. Inform. Theory, Vol.35, pp.166-173, Jan., 1989 https://doi.org/10.1109/18.42186
  5. Jeong Geun Kim and Marwan M. Krunz, “Delay Analysis of Selective Repeat ARQ for a Markovian Source Over a Wireless Channel,” IEEE Trans. Vehic. Tech., Vol.49, No.5, Sept., 2000 https://doi.org/10.1109/25.892598
  6. Michele Rossi, Leonardo Badia and Michele Zorzi, “SR ARQ Delay Statistics on N-State Markov Channels with Non-Instantaneous Feedback,” IEEE Trans. Wireless Comun., Vol.5, No.6, June, 2006 https://doi.org/10.1109/TWC.2006.1638673
  7. Sheldon Ross, Stochastic Processes, second edition, John Wiley & Sons, New York, 1996
  8. L. Kleinrock, Queuing Systems, volume I: Theory, John Wiley & Sons, New York, 1975
  9. 3GPP TS 25.333, “Radio Link Control (RLC) Protocol Specification,” v.6.4.0., June, 2005
  10. 3GPP2~C.S0017-010-A, “Data Service Options for Spread Spectrum Systems: Radio Link Protocol Type 3,” version 2.0, Sept., 2005
  11. http://www.opnet.com/products/opnet-products

피인용 문헌

  1. SR-ARQ Retramsission Persistence Management to Avoid TCP Spurious Timeout in a Wireless Environment vol.17C, pp.6, 2010, https://doi.org/10.3745/KIPSTC.2010.17C.6.451