Telsiz Ortamlardan Geçen Tcp Bağlantıları İçin Yeni Bir Başarım Artırma Tekniği

Abstract

Paket bozulma olasılığı oldukça küçük olan telli ağlar için tasarlanmış olan TCP (Transmission Control Protocol) tıkanıklık denetimi algoritmaları, telsiz ortamlarda kullanıldığında ciddi başarım kayıpları ile karşılaşılır. İlk geliştirilen TCP tıkanıklık denetimi algoritmaları (TCP Tahoe ve TCP Reno’da kullanılan) segman kaybını tıkanıklık habercisi olarak kabul edip veri iletim debisini kısarak tıkanıklığa karşı önlem almaya çalışırlar. Fakat günümüzde telli ve telsiz ağların beraber kullanıldığı bir haberleşme ağında, segman kayıplarının asıl sebebi tıkanıklık olmayabilir. Hata oranı çok yüksek olan telsiz linkler üzerinde bozulmaya uğrayıp kaybolmuş TCP segmanları için tıkanıklık denetimi algoritmarını çalıştırmak, istenmeyen başarım kayıplarına yol açar. TCP, kaybolan TCP segmanlarının kaybolma sebeplerini ayırt edebilirse doğru müdahaleyi yapabilir. Tıkanıklık yüzünden yönlendirici kuyruklarında düşürülmüş TCP segmanları için tıkanıklık denetimi algoritmalarını çalıştırır. Telsiz linkler üzerinde bozularak kaybolmuş segmalar için tıkanıklık kontrolü algoritmalarını çalıştırmadan kaybolan segmanı yeniden göndermeyi dener. Böylece gereksiz yere iletim debisini kısılmamış olur. Bu çalışmada, hedefe ulaşamayan TCP segmanlarının, tıkanıklık yüzünden mi yoksa telsiz link üzerindeki bozucular yüzünden mi kaybolduğunu anlamaya yarayan bir yöntemden bahsediliyor. Segmanların neden kaybolduğunu anladıktan sonra TCP alındı işleme ve veri segmanı işleme algoritmalarında yapılan değişikliklerle veri iletim başarımındaki artış benzetim yoluyla gösteriliyor.

TCP congestion control algorithms are first designed for wired networks where packet losses are mainly due to network congestion. But for networks with wired and wireless lossy links, traditional congestion control algorithms may cause performance degradations. Traditional TCP congestion control algorithms rely on packet loss as an indicator of network congestion and try to slow down the data sending rate when a TCP segment is lost somewhere in the network. TCP is unable to determine if a segment loss is due to congestion or corruption of the packet due to errors in the network. Wireless networks are characterized by high bit error rates and periodic disconnectivity. As a result TCP performs poorly in wireless environments as it interprets packet corruption as congestion in the network. Executing congestion control algorithms for corrupted segments on wireless links, results in low throughputs for TCP transfers. If TCP is able to differentiate between congestion losses and wireless losses, congestion control algorithms will be triggered for segments that are dropped on congested links and retransmission algorithms will be triggered without reducing sending rate for segments that are lost on wireless lossy links. In this study an explicit loss differentiation mechanism is explained and a new extension of TCP, Loss Discriminating TCP, is introduced. The performance gain in throughput is shown with various simulations.