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mmWave 네트워크에서의 처리량 향상을 위한 Cubic TCP 변형 알고리즘
김건환(Geon-Hwan Kim),조유제(You-Ze Cho) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
큰 가용 대역폭을 가지지만 채널의 변동이 빈번한 mmWave 네트워크에서 기존의 TCP는 느린 혼잡윈도우 증가 속도로 인해 mmWave 링크의 대역폭을 충분히 활용하지 못한다. 본 논문에서는 높은 최대 대역폭을 갖는 mmWave 네트워크에서 Cubic TCP의 처리량을 높이기 위해 HighSpeed TCP의 혼잡윈도우 증가 메커니즘을 활용한 HighSpeed Cubic 혼잡제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 특정 시나리오에서 기존 Cubic보다 처리량을 약 50% 높이고 HighSpeed TCP 알고리즘과 유사한 처리량을 보였다. 하지만 Line-of-Sight와 Non Line-of-Sight의 전환이 빈번한 시나리오에서는 처리량의 증가가 두드러지지 않음을 추가 실험을 통해 확인하였고, 본 연구의 결과를 기반으로 추후 연구를 통해 다양한 mmWave 네트워크 시나리오에서 충분한 성능을 보장할 수 있는 TCP 혼잡제어 알고리즘을 제안할 예정이다.
5G mmWave 네트워크에서 TCP 혼잡제어 알고리즘 간의 성능평가
김건환(Geon-Hwan Kim),조유제(You-Ze Cho) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11
5G mmWave 신호의 큰 가용 대역폭과 급격한 변동성은 종단 간 TCP 연결에 큰 영향을 미친다. 고대역폭 저지연의 특성을 갖는 mmWave 네트워크에서 기존의 고전적인 손실기반 혼잡제어 알고리즘은 이용 가능한 자원을 충분히 활용하지 못할 수 있다. 본 논문에서는 다양한 TCP 혼잡제어 알고리즘이 5G mmWave 네트워크에서 가지는 성능을 시뮬레이션 실험을 통해 비교 및 평가하였다. 혼잡윈도우 증가 속도가 빠른 알고리즘은 버퍼를 충분히 활용하여 증가 속도가 느린 혼잡제어 알고리즘보다 높은 처리량을 가졌지만, 과도한 대기 지연이 발생하여 종단 간 지연 시간의 증가를 유발한다.
대기열 관리 정책에 따른 5G mmWave 네트워크에서의 TCP 성능 분석
김건환(Geon-Hwan Kim),조유제(You-Ze Cho) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
5G mmWave 대역은 높은 처리량과 낮은 전파 지연을 동시에 제공할 수 있는 무선 채널이다. TCP는 mmWave 채널의 높은 대역폭에 도달하기 위해서는 큰 혼잡윈도우 크기를 유지해야 하며, 이로 인해 과도한 대기열 지연이 발생할 수 있다. 본 논문에서는 5G mmWave 기지국에 적용된 대기열 관리정책에 따른 서버와 사용자 장치 간의 처리량 및 대기열 지연의 변화를 확인하였다. 기본적인 패킷 드랍 기법인 Tail-Drop은 가용 대역폭을 완전히 활용했지만, 대기열 지연이 높았고 Active Queue Management (AQM) 기법의 하나인 CoDel은 낮은 대기열 지연을 보였지만, 가용 대역폭을 충분히 사용하지 못했다.