Journal of Satellite, Information and Communications (한국위성정보통신학회논문지)

Korea Society of Satellite Technology (한국위성정보통신학회)
권호 표지

Research on the enhancement of throughput for traffic in WLAN

초고속 무선 랜에서 트래픽 간의 처리율 향상을 위한 연구

  • 송병진 (서울과학기술대학교 NID융합기술대학원 방송통신융합프로그램) ;
  • 이선희 (서울과학기술대학교 NID융합기술대학원 방송통신융합프로그램)
  • Received : 2015.07.14
  • Accepted : 2015.09.22
  • Published : 2015.09.30
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Abstract

In this paper, we want provide improved services with faster transmission, IEEE 802.11n was standardized. A-MPDU (Aggregation MAC Protocol Data UNIT) is a vital function of the IEEE 802.11n standard, which was proposed to improve transmission rate by reducing frame transmission overhead. In this paper, we show the problems of TCP retransmission with A-MPDU and propose a solution utilizing the property of TCP cumulative ACK. If the transmission of an MPDU subframe fails, A-MPDU mechanism allows selective re-transmission of failed MPDU subframe in the MAC layer. In TCP traffic transmission, however, a failed MPDU transmission causes TCP Duplicate ACK, which causes unnecessary TCP re-transmission. Furthermore, congestion control of TCP causes reduction in throughput. By supressing unnecessary duplicate ACKs the proposed mechanism reduces the overhead in transmitting redundant TCP ACKs, and transmitting only a HS-ACK with the highest sequence number. By using the RACK mechanism, through the simulation results, it was conrmed that the RACK mechanism increases up to 20% compared the conventional A-MPDU, at the same time, it tightly assures the fairness among TCP flows.

최근 스마트폰과 태블릿 PC 등의 무선 랜(WLAN: Wireless Local Area Networks)을 지원하는 디바이스가 급증하고, 이를 이용한 모바일 서비스가 기하급수적으로 빠르게 보급되었다. 이런 상황에 따라 무선 랜은 더 빠른 속도의 데이터 전송에 대하여 요구하였고, 이를 만족하기 위하여 IEEE 802.11n의 표준이 확정되었다. 특히, IEEE 802.11n의 표준에서 A-MPDU(Aggregation MAC Protocol Data Unit)이라는 핵심적인 기술을 발표하였다. 이는 데이터를 전송할 때 발생하는 오버헤드를 감소하여 전송속도 향상에 도움을 주었다. 본 논문에서는 이 A-MPDU 전송하는 데이터 중 TCP 트래픽을 전송할 때 발생하는 문제점에 대하여 논하고, 해결 방안도 제시한다. A-MPDU 방식으로 TCP 데이터를 전송할 때, 특정 MPDU 데이터가 전송이 실패하는 경우 TCP Duplicate ACK을 발생하여 불필요한 TCP 재전송이 발생하게 된다. 이에 TCP가 갖고 있는 TCP cumulative ACK을 이용하여 불필요하게 발생하는 TCP duplicate ACK 생성을 막고 전송효율을 높이는 방안을 해결책으로 제시한다. 이 해결 방안은 여러 개의 TCP ACK을 집적하여 보내는 대신 시퀀스 번호가 가장 높은 TCP ACK을 하나만 대표하여 보내어 불필요한 오버헤드를 감소할 수 있다. 이 방식을 이용하면 기존 표준에서 제안된 방식에 비해 최대 20% 이상의 전체 처리율 향상을 볼 수 있다.

Keywords

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