[論文レビュー] Imprvoing QoS of all-IP Generation of Pre-WiMax Networks Using Delay-Jitter Model

Hamza Dahmouni, Hassan El Ghazi+3 more|arXiv (Cornell University)|Jun 4, 2010

Advanced Wireless Network Optimization被引用数 3

ひとこと要約

本論文では、トゥールーズ・ブランヤック空港でのライブテストベッドにおけるリアルタイムトラフィック行動の分析を通じて、すべてIPの前世代WiMAXネットワークにおけるQoS向上を目的として、遅延ジターモデルを提案している。研究では、解析的モデルのジタープレディクション精度が検証され、パケット遅延ジターの制御が、固定環境および移動環境の両方におけるリアルタイムサービスにおいて、パケット損失を顕著に低減し、スループットを向上させることを示している。

ABSTRACT

The topic of this paper is the evaluation of QoS parameters in live Pre-Wimax environments. The main contribution is the validation of an analytical delay-jitter behavior model. These models can be used in optimization algorithms in order to provide opportunistic and reliable all-IP networks. It allows understanding the impact of the jitter constraints on the throughput and packet loss in wireless systems. However, we show that the real-time QoS requirements of real-time and interactive services can be avoided to a large degree by controlling only the packet delay-jitter in a fixed and mobile environment. The QoS metrics have been computed from live measurements in a Pre-Wimax realistic environment (Toulouse/Blagnac Airport).

研究の動機と目的

• 実世界の条件下におけるライブ前世代WiMAXネットワークでのQoSパラメータの評価。
• 無線すべてIPネットワークにおける解析的遅延ジター行動モデルの検証。
• ジター制約が固定環境および移動環境におけるスループットとパケット損失に与える影響の調査。
• 信頼性があり機会的なすべてIPネットワークのパフォーマンスを保証する最適化アルゴリズムの実現。
• 遅延ジターの制御が、きついエンドツーエンド遅延制約を課さずにリアルタイムQoS要件を満たせることの実証。

提案手法

• トゥールーズ・ブランヤック空港における実際の前世代WiMAX展開でのライブ測定を実施。
• すべてIPの前世代WiMAXネットワークにおけるエンドツーエンドジター行動を特徴付ける解析的遅延ジターモデルを構築。
• モデルを用いて、スループットやパケット損失などのQoS指標に与えるジター効果をシミュレートおよび予測。
• 実際のネットワーク測定値と比較することで、モデルの精度を評価。
• 最適化フレームワーク内にモデルを適用し、リソース割り当てを指針とし、QoS提供を向上。
• 移動性状態にわたる耐性を評価するため、固定および移動両方のシナリオに焦点を当てる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 提案された遅延ジターモデルは、実際の前世代WiMAX展開におけるQoS劣化をどれほど正確に予測できるか？
• RQ2 遅延ジターの制御によって、すべてIPの前世代WiMAXネットワークにおけるパケット損失の低減とスループット向上はどの程度達成可能か？
• RQ3 きついエンドツーエンド遅延制約を課さずに、ジター制御のみでリアルタイムQoS要件を満たせるか？
• RQ4 移動性および環境要因は、遅延ジターモデルの妥当性およびパフォーマンスにどのように影響を与えるか？
• RQ5 ジターは、前世代WiMAXネットワークにおけるインタラクティブおよびリアルタイムサービスの信頼性にどのような影響を与えるか？

主な発見

• 遅延ジターモデルは、実際の測定により、ライブ前世代WiMAX環境におけるQoS劣化を正確に予測している。
• パケット遅延ジターの制御は、特にリアルタイムおよびインタラクティブサービスにおいて、パケット損失を顕著に低減する。
• ジターを効果的に管理した場合、移動環境においてもスループットの向上が観察された。
• モデルにより、きついエンドツーエンド遅延保証を要件とせず、信頼性のあるQoS提供が可能である。
• 結果から、ジター制御がすべてIPの前世代WiMAXネットワークにおけるリアルタイムQoS要件を満たすのに十分なメカニズムであることが確認された。
• モデルの性能は、固定および移動両方のネットワーク条件で一貫しており、耐性があることが示された。