A TCP-Friendly Congestion Control Scheme using Hybrid Approach for Enhancing Fairness of Real-Time Video

실시간 비디오 스트림의 공정성 개선를 위한 TCP 친화적 하이브리드 혼잡제어기법

Recently, due to the high development of the internet, needs for multimedia streams such as digital audio and video is increasing much more. In case of transmitting multimedia streams using the User Datagram Protocol (UDP), it may cause starvation of TCP traffic on the same transmission path, thus resulting in congestion collapse and enormous delay because UDP does not perform TCP-like congestion control. Because of this problem, diverse researches are being conducted on new transmission schemes and protocols intended to efficiently reduce the transmission delay of real-time multimedia streams and perform congestion control. The TCP-friendly congestion control schemes can be classified into the window-based congestion control, which uses the general congestion window management function, and the rate-based congestion control, which dynamically adjusts transmission rate by using TCP modeling equations and the like. In this paper, we suggest the square-root congestion avoidance algorithm with the hybrid TCP-friendly congestion control scheme which the window-based and rate-based congestion controls are dealt with in a combined way. We apply the proposed algorithm to the existing TEAR. We simulate the performance of the proposed TEAR by using NS, and the result shows that it gives better improvement in the stability needed for providing congestion control than the existing TEAR.

최근 인터넷의 발전으로 디지털 오디오 및 비디오와 같은 멀티미디어 스트림에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 멀티미디어 스트리밍을 UDP로 전송할 경우 TCP와 같은 혼잡제어를 수행하지 않기 때문에 동일한 전송경로의 TCP 트래픽 궁핍을 일으켜 혼잡붕괴 및 막대한 전송지연을 초래한다. 이러한 문제점으로 인하여 실시간 멀티미디어 스트림의 전송지연과 혼잡제어를 위한 새로운 전송기법과 프로토콜에 대한 다각적인 연구가 수행되고 있다. TCP 친화적 혼잡제어 기법은 크게 일반적인 혼잡윈도우 관리기능을 이용하는 윈도우 기반 혼잡제어와 TCP 모델링 방정식 등을 이용하여 전송율을 직접 조절하는 율 기반 혼잡제어로 나눌 수 있다. 본 논문은 윈도우 기반과 율 기반을 복합적으로 다룬 하이브리드형 TCP-friendly 혼잡제어 기법에서 Square-root 혼잡회피 알고리즘을 제안하였으며, NS를 사용하여 제안한 TEAR의 성능을 실험하였다. 실험을 통하여 제안한 기법의 적용으로 TEAR의 안정성을 개선할 수 있음을 보였다.