A Throughput Improved Path Selection Method Based on Throughput Prediction Model and Available Bandwidth for MPTCP

Xiaomin Jin,Yuanan Liu,Wenhao Fan,Fan Wu,Hongguang Zhang 보안공학연구지원센터 2015 International Journal of Future Generation Communi Vol.8 No.2

Nowadays, many network devices have more than one network interface. Meanwhile, many protocols have been proposed to utilize multiple paths simultaneously. MPTCP (Multipath TCP) is a transport layer protocol that transfers data by multiple paths simultaneously, which is designed to improve the throughput and increase robustness of end to end transmission. However, when we use MPTCP, we find that MPTCP can not improve the throughput but even reduce the throughput in some cases. In this paper, we study this issue. Firstly, we study the effects of path characteristics for throughput of MPTCP, and find that path characteristics especially those bad paths have a great impact on the performance of MPTCP. Secondly, we analyze the reasons why the bad path characteristics have a serious impact on throughput of MPTCP, and propose a path selection method based on throughput prediction model and available bandwidth to improve the throughput. Finally, we validate our path selection method by simulations, and the results show that our method can improve the throughput of MPTCP.

An Analysis of Effective Throughput in Distr ibuted Wir eless Scheduling

RADWAN AMR MOHAMED ADEL AHMED AHMED 한국멀티미디어학회 2016 멀티미디어학회논문지 Vol.19 No.2

Several distributed scheduling policies have been proposed with the objective of attaining the maximum throughput region or a guaranteed fraction throughput region. These policies consider only the theoretical throughput and do not account the lost in throughput due to the time complexity of implementing an algorithm in practice. Therefore, we propose a novel concept called effective throughput to characterize the actual throughput by taking into account the time complexity. Effective throughput can be viewed as the actual transmitted data without including the control message overhead. Numerical results demonstrate that in practical scheduling, time complexity significantly affects throughput. The performance of throughput degrades when the time complexity is high.

An Analysis of Effective Throughput in Distributed Wireless Scheduling

Radwan, Amr Korea Multimedia Society 2016 멀티미디어학회논문지 Vol.19 No.2

Several distributed scheduling policies have been proposed with the objective of attaining the maximum throughput region or a guaranteed fraction throughput region. These policies consider only the theoretical throughput and do not account the lost in throughput due to the time complexity of implementing an algorithm in practice. Therefore, we propose a novel concept called effective throughput to characterize the actual throughput by taking into account the time complexity. Effective throughput can be viewed as the actual transmitted data without including the control message overhead. Numerical results demonstrate that in practical scheduling, time complexity significantly affects throughput. The performance of throughput degrades when the time complexity is high.

Snowball Scheme: An Alternative Admission Control Scheme for 3GPP ARQ

신우철,박진경,하준,최천원,Shin, Woo-Cheol,Park, Jin-Kyung,Ha, Jun,Choi, Cheon-Won The Institute of Electronics and Information Engin 2007 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.44 No.8

신뢰할 수 있는 데이타 전송을 위해 3GPP RLC 명세서는 window 기반의 수락 제어 방식이 곁들어진 selective-repeat ARQ 방식을 채택하였다. 이러한 3GPP ARQ는 selective-repeat ARQ 부류에 속하고 따라서 재정렬 문제가 내재한다. 길고 불규칙한 재정렬 시간은 throughput 및 지연 성능의 열화를 불러오고 재정렬 버퍼의 범람을 초래할 수 있다. 또한 지연과 상실에 모두 민감한 서비스를 위해 재정렬 시간은 반드시 조절되어야 한다. 이러한 재정렬의 위해를 인지하고 3GPP ARQ의 원래 수락 제어 방식을 대체하여 재정렬 버퍼의 점유량을 억제하기 위한 snowball 방식을 제안한다. Snowball 방식은 재정렬 버퍼에 남아있는 기존의 DATA PDU에 인접하지 않은 새 DATA PDU를 거부하는 특징을 갖는다. 이러한 고의적 거부는 재정렬 버퍼의 점유량을 낮추는 반면 throughput 및 지연 성능을 악화시킬 수 있다. 따라서 해석적 근사 방법을 개발하여 snowball 방식이 포화 점유량 및 throughput 비치는 영향을 조사한다. 또한 모의 실험 방법으로 실제 환경에서 최고 점유량, 정규화된 throughput 그리고 평균 지연을 평가한다. 모의 실험 결과로부터 3GPP ARQ의 원래 수락 제어 방식에 비해 snowball 방식은 점유 및 throughput 성능을 모두 고양할 수 있음을 확인한다. For provisioning reliable data transmission, the 3GPP RLC specification adopted a selective-repeat ARQ scheme assisted by a window-based admission control scheme. In the 3GPP ARQ, which is a member of the selective-repeat ARQ clan, inheres the reordering problem A long and irregular reordering time results in the degradation of throughput and delay performance, and may incur the overflow of the reordering buffer. Furthermore, the reordering time must be regulated to meet the requirements of some services which are loss-sensitive and delay-sensitive as well. Perceiving the reordering hazard, we propose an alternative, identified as snowball scheme, to the original admission control scheme of the 3GPP ARQ with aiming at deflating the occupancy of the reordering buffer. A unique feature of the snowball scheme is to reject a new DATA PDU if it is non-adjacent to any DATA PDU sojourning at the reordering buffer. Such an intentional rejection apparently reduces the occupancy of the reordering buffer while it may deteriorate the throughput and delay performance. Developing an analytical approximation method, we investigate the effect of snowball scheme on the saturated occupancy and throughput. Also, we, using a simulation method, evaluate the peak occupancy, normalized throughput and average delay in the practical environment. From the simulation results, we reveal that the snowball scheme is able to enhance occupancy performance as well as throughput performance compared with the original admission control scheme of the 3GPP ARQ.

TCP Overlay를 이용한 Throughput 향상

김하영,박예슬,권구인 한국차세대컴퓨팅학회 2009 한국차세대컴퓨팅학회 논문지 Vol.5 No.2

네트워크에서 TCP를 사용하여 데이터 전송을 하면 IP layer에서 제공된 라우팅을 통해 전송된다. 본 논문은 overlay 네트워크를 이용하여 전송노드와 수신노드 사이에 중간노드를 위치해 default IP 라우팅보다 더 좋은 throughput이 나오는 경로를 찾는 실험을 진행하였다. 그 결과 throughput이 0.02 ~ 420% 향상된 경로를 찾았다. 이러한 데이터 결과를 Split TCP 내용을 기반으로 분석하였다. 본 논문의 결과를 바탕으로 P2P 통신이나 대용량데이터 전송 시 간단한 overlay network를 구축하여 throughput을 효과적으로 향상 시킬 수 있는 네트워크 구축이 가능할 것으로 기대된다. When data are transmitted over TCP network, it is delivered via route provided by IP layer. In this paper, welocated an intermediate node between a sender and a receiver node at TCP overlay network and compared thethroughput of it with throughput of default IP routing. As a result, we were able to get 0.02 ~ 420% ofimprovement of throughput and we analyzed it based on Split TCP. We are expecting to build a network thateffectively improves throughput for P2P communication or transmitting massive data with simply constructedoverlay network based on the result of this paper.

우선 순위를 이용한 셀룰러 이동국의 전송률 제어

정창규 한국교통대학교 2019 한국교통대학교 논문집 Vol.54 No.-

This paper propose the control method of throughputs for each mobile stations without changed total average throughputs. This method apply different priority parameter to each mobile station in cell. Normally the proportional fairness and priority of each mobile station is different according to channel circumstance and system for each mobile station in cell in order to maximize a average throughput. But, This scheduler make lower priority mobile station always have lower throughput. Therefore control of the priority of each mobile staion is needed to maintain the total throughput in system. Assuming the priority of one mobile station is lower 50% than the other mobile station, simulation results show that total throughput of a cell with a priority controlling of each mobiles is equal to total throughput without controlling.

레일리 페이딩 채널에서 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 Throughput 해석

김영철,노재성,강희조,조성준 한국정보통신학회 2001 한국정보통신학회논문지 Vol.5 No.6

ALOHA Multi-Carrier DS-CDMA systems in the multipath Rayleigh fading channel. The throughput of two systems are compared according to the length of a packet in the fast Rayleigh and the slow Rayleigh multipath fading. As a result, we have known that Multi-Carrier DS-CDMA system has less capacity than wideband DS-CDMA system in the same bandwidth, but throughput of Multi-Carrier DS-CDMA system is higher than that of wideband DS-CDMA system. And in Multi-Carrier DS-CDMA systems, higher throughput can be obtained through shortening the length of packet in the fast Rayleigh fading, and it is efficient to control the length of a packet adequately or increase the system capacity of Multi-Carrier DS-CDMA system in the slow Rayleigh fading. 본 논문에서는 다중경로 레일리 페이딩 채널에서의 슬롯 ALOHA 광대역 DS-CDMA 시스템과 슬롯 ALOHA Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 throughput을 유도하였다. 다중경로 레일리 페이딩 채널을 빠른(fast) 페이딩과 느린(slow) 페이딩 채널로 구분하고, 이를 광대역 DS-CDMA 시스템과 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템에서 패킷 길이 (N$_{d}$)에 따라 비교, 검토하였다. 그 결과, Multi-Carrier DS-CDMA 시스템은 통일한 대역폭을 사용하는 광대역 DS-CDMA 보다 시스템 용량은 감소하였으나 시스템의 throughput 면에서 보다 좋음을 알 수 있었다. 또한 빠른 레일리 페이딩 채널에서는 Multi-Carrier DS-CDMA 보다 시스템의 패킷 길이를 소형화하여 전송함으로서 throughput을 높이는 것이 효과적이며, 느린 레일리 페이딩 환경에서는 Multi-Carrier DS-CDMA 시스템의 시스템 용량을 증가시키거나, 패킷 길이를 적정하게 길게 하는 것이 효과적이다.

높은 throughput 성능을 갖는 DVB-S2 LDPC 부호의 복호기 구현

김성운,박창수,황선영 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.9

This paper proposes a novel LDPC code decoder architecture to improve throughput for DVB-S2, a second generation standard of ETSI for satellite broad-band applications. The proposed architecture clusters 360 bitnodes and checknodes into groups utilizing the property of IRA-LDPC code. Functional modules which perform calculations for bitnode groups and checknode groups have local memories and store the messages from the other type of functional modules connected by edges at their local memories. The proposed architecture can avoid memory conflicts by accessing stored messages sequentially, hence, increases throughput in the proposed DVB-S2 LDPC code decoder architecture. The proposed architecture was ynthesized using the TSMC 90nm technology. Synthesis results show that throughput of the proposed architecture is improved by 104% and 478%, respectively, when compared with those of the architectures proposed by F. Kienle and J.Dielissen. 본 논문은 광대역 위성 서비스를 위한 유럽 전기통신 표준화기구의 2세대 표준인 DVB-S2에서 사용하는 LDPC 부호의 throughput을 증가시키기 위한 새로운 복호기 구조를 제안한다. 제안한 구조는 IRA 구조의 LDPC부호가 가지는 특징을 이용해 360개의 비트노드와 체크노드를 각각 그룹핑한다. 노드 그룹을 구현한 연산모듈은 각각 로컬 메모리를 가지고 있고, 전달받은 메시지는 자신의 로컬 메모리에서만 읽는다. 제안한 구조는 메시지 라우팅 로직을 이용해 에지로 연결된 노드 그룹의 로컬 메모리에 메시지를 저장함으로써 메모리 충돌이 없고 순차적인 메모리 접근을 가능하게 하여 복호기의 throughput을 증가시킨다. 제안한 DVB-S2 LDPC 복호기 구조는 TSMC 90nm 공정으로 합성하였고 F. Kienle과 J. Dielissen이 각각 제안한 기존의 구조보다 throughput이 각각 104%, 478%가 증가함을 확인하였다.

높은 throughput 성능을 갖는 DVB-S2 LDPC 부호의 복호기 구현

김성운,박창수,황선영,Kim, Seong-Woon,Park, Chang-Soo,Hwang, Sun-Young 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.9a

본 논문은 광대역 위성 서비스를 위한 유럽 전기통신 표준화기구의 2세대 표준인 DVB-S2에서 사용하는 LDPC 부호의 throughput을 증가시키기 위한 새로운 복호기 구조를 제안한다. 제안한 구조는 IRA 구조의 LDPC 부호가 가지는 특징을 이용해 360개의 비트노드와 체크노드를 각각 그룹핑한다. 노드 그룹을 구현한 연산모듈은 각각 로컬 메모리를 가지고 있고, 전달받은 메시지는 자신의 로컬 메모리에서만 읽는다. 제안한 구조는 메시지 라우팅 로직을 이용해 에지로 연결된 노드 그룹의 로컬 메모리에 메시지를 저장함으로써 메모리 충돌이 없고 순차적인 메모리 접근을 가능하게 하여 복호기의 throughput을 증가시킨다. 제안한 DVB-S2 LDPC 복호기 구조는 TSMC 90nm 공정으로 합성하였고 F Kienle과 J. Dielissen이 각각 제안한 기존의 구조보다 throughput이 각각 104%, 478%가 증가함을 확인하였다. This paper proposes a novel LDPC code decoder architecture to improve throughput for DVB-S2, a second generation standard of ETSI for satellite broad-band applications. The proposed architecture clusters 360 bitnodes and checknodes into groups utilizing the property of IRA-LDPC code. Functional modules which perform calculations for bitnode groups and checknode groups have local memories and store the messages from the other type of functional modules connected by edges at their local memories. The proposed architecture can avoid memory conflicts by accessing stored messages sequentially, hence, increases throughput in the proposed DVB-S2 LDPC code decoder architecture. The proposed architecture was synthesized using the TSMC 90nm technology. Synthesis results show that throughput of the proposed architecture is improved by 104% and 478%, respectively, when compared with those of the architectures proposed by F. Kienle and J. Dielissen.

높은 throughput 성능을 갖는 DVB-S2 LDPC 부호의 복호기 구현

김성운(Seong-Woon Kim),박창수(Chang-Soo Park),황선영(Sun-Young Hwang) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.9A

본 논문은 광대역 위성 서비스를 위한 유럽 전기통신 표준화기구의 2세대 표준인 DVB-S2에서 사용하는 LDPC 부호의 throughput을 증가시키기 위한 새로운 복호기 구조를 제안한다. 제안한 구조는 IRA 구조의 LDPC 부호가 가지는 특징을 이용해 360개의 비트노드와 체크노드를 각각 그룹핑한다. 노드 그룹을 구현한 연산모듈은 각각 로컬 메모리를 가지고 있고, 전달받은 메시지는 자신의 로컬 메모리에서만 읽는다. 제안한 구조는 메시지 라우팅 로직을 이용해 에지로 연결된 노드 그룹의 로컬 메모리에 메시지를 저장함으로써 메모리 충돌이 없고 순차적인 메모리 접근을 가능하게 하여 복호기의 throughput을 증가시킨다. 제안한 DVB-S2 LDPC 복호기 구조는 TSMC 90㎚ 공정으로 합성하였고 F. Kienle과 J. Dielissen이 각각 제안한 기존의 구조보다 throughput이 각각 104%, 478%가 증가함을 확인하였다. This paper proposes a novel LDPC code decoder architecture to improve throughput for DVB-S2, a second generation standard of ETSI for satellite broad-band applications. The proposed architecture clusters 360 bitnodes and checknodes into groups utilizing the property of IRA-LDPC code. Functional modules which perform calculations for bitnode groups and checknode groups have local memories and store the messages from the other type of functional modules connected by edges at their local memories. The proposed architecture can avoid memory conflicts by accessing stored messages sequentially, hence, increases throughput in the proposed DVB-S2 LDPC code decoder architecture. The proposed architecture was synthesized using the TSMC 90㎚ technology. Synthesis results show that throughput of the proposed architecture is improved by 104% and 478%, respectively, when compared with those of the architectures proposed by F. Kienle and J. Dielissen.