Journal of KIISE:Information Networking (한국정보과학회논문지:정보통신)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
권호 표지

TCP Performance Analysis in Wireless Transmission using Adaptive Modulation and Coding Schemes

적응변조코딩 기법을 사용하는 무선 전송에서의 TCP 성능 분석

  • 전화숙 (서울대학교 전기컴퓨터공학부) ;
  • 최계원 (서울대학교 전기컴퓨터공학) ;
  • 정동근 (한국외국어대학교 전자정보공학부)
  • Published : 2004.04.01
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Abstract

We have analyzed the performance of TCP in the CDMA mobile communications systems with the adaptive modulation and coding(AMC). The wireless channel using AMC is characterized with not high error rate but highly varying bandwidth. Due to time-varying bandwidth, timeout events of TCP occurs more frequently, which leads to the throughput degradation. The analysis model is composed of the two parts. In the first part, we divide TCP packet stream into ‘packet groups’and derive the probability distribution of the wireless transmission time of each Packet group that reflects the time varying characteristics of AMC. In the second part, we formulate embedded Markov chain by making use of the results of the first part to model TCP timer mechanism and wireless transmission. Since our system model is characterized by the forward link high speed data transmission using AMC, the results reported in this paper can be used as a guideline for the design and operation of HSDPA, 1xEV-DO, and 1xEV-DV.

본 논문에서는 적응변조코딩(Adaptive Modulation and Coding) 기법을 사용하는 CDMA 무선 통신 시스템에서의 TCP 성능을 분석한다. AMC를 사용하는 무선 채널은 패킷 손실 확률이 매우 낮고 대역폭이 시간에 따라 크게 변하는 특성을 갖는다. 무선채널 대역폭의 큰 변화 때문에 전송계층 프로토콜로 TCP를 사용하는 경우, TCP에서 timeout이 자주 발생하게 되어 결과적으로 시스템의 처리량(throughput)이 크게 떨어진다. 논문의 분석은 크게 두 부분으로 구성된다. 첫 번째 부분에서는 서버에서 전송되는 TCP 패킷들을 여러 집단으로 나누어 ‘패킷 그룹’이라 정의하고 각각의 패킷 그룹들이 AMC를 사용하는 무선 채널에서 전송되는 시간의 분포를 구하였다. 두 번째 부분에서는 첫 번째 부분의 결과를 토대로 embedded Markov chain을 이용해 TCP timer와 무선 전송을 모델링 하였다. 이 논문의 결과는 AMC를 사용하는 고속 순방향 데이타 전송 시스템인 HSDPA, 1xEV-DO, 1xEV-DV등의 설계와 운영에 지침이 될 수 있을 것이다.

Keywords

References

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