[論文レビュー] On Source Rules for ABR Service on ATM Networks with Satellite Links

Sonia Fahmy, Raj Jain+3 more|ArXiv.org|Sep 24, 1998

Network Traffic and Congestion Control参考文献 1被引用数 6

ひとこと要約

本稿では、衛星リンクを有するATMネットワークにおけるABR（利用可能ビットレート）ソース動作の変更を提案する。具体的には、Crm（リソース管理セルの欠落数）パラメータを調整し、一時的バッファ露出（TBE）を24ビットに増加させる。これらの変更により、OC-3衛星リンクにおけるスループットが45 Mbpsから140 Mbpsに顕著に向上した。バッファオーバーランの低減と、高遅延環境におけるフィードバックの応答性向上が達成された。

ABSTRACT

During the design of ABR traffic management at the ATM Forum, we performed several analyses to ensure that the ABR service will operate efficiently over satellite links. In the cases where the performance was unacceptable, we suggested modifications to the traffic management specifications. This paper describes one such issue related to the count of missing resource management cells (Crm) parameter of the ABR source behavior. The analysis presented here led to the changes which are now part of the ATM traffic management (TM 4.0) specification. In particular, the size of the transient buffer exposure (TBE) parameter was set to 24 bits, and no size was enforced for the Crm parameter. This simple change improved the throughput over OC-3 satellite links from 45 Mbps to 140 Mbps.

研究の動機と目的

• 高遅延の衛星リンクにおけるABRサービスの性能劣化を、非効率なフィードバックメカニズムのための要因として解消すること。
• CrmパラメータおよびTBEサイズが、ATMネットワークにおけるバッファ動作とスループットに与える影響を分析すること。
• 衛星環境を想定した初期のABRトラフィック管理規定における欠陥を特定すること。
• 高伝送遅延下でも安定性と効率性を向上させるためのABRソースルールの変更を提案すること。
• リアルタイムの衛星ベースATMサービスに必要なパフォーマンス要件を満たすよう、改訂された規定を確実にすること。

提案手法

• 衛星リンクに典型的な高ラウンドトリップ遅延条件下におけるABRソースの挙動を分析すること。
• Crmパラメータが欠落したRMセルを追跡する役割と、バッファ管理に与える影響を評価すること。
• TBEサイズが一時的バッファ露出および混雑応答に与える影響を評価すること。
• 長距離伝送遅延に対応するため、TBEフィールドを24ビットに拡大することを提案すること。
• Crmにサイズ制限を課さないよう推奨し、リンク特性に柔軟に適応可能にする。
• 衛星ATM環境におけるシミュレーションとパフォーマンス分析を通じて、改訂されたパrameterの妥当性を検証すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 Crmパラメータは、衛星リンクを介したABRソースにおいて、バッファ安定性とスループットにどのように影響を与えるか？
• RQ2 高遅延ATMネットワークにおいて、バッファオーバーランを防ぐために、TBEパラメータの最適なサイズは何か？
• RQ3 なぜ元のABR規定は、OC-3衛星リンクで満足のいくパフォーマンスを提供できなかったのか？
• RQ4 長距離伝播遅延下において、衛星ベースATMネットワークにおけるフィードバックメカニズム（RMセルなど）はどのように動作するか？
• RQ5 ソース動作にどのような変更を加えると、公平性や安定性を損なわずにABRスループットを顕著に向上させられるか？

主な発見

• TBEパラメータを24ビットに増加させることで、高遅延衛星環境下でのバッファオーバーランが顕著に低減され、フィードバックの応答性が向上した。
• Crmパラメータにサイズ制限を設けないことで、欠落したRMセルの追跡がより正確に行えるようになり、混雑制御が強化された。
• OC-3衛星リンクにおけるスループットは、提案された変更を適用した後、45 Mbpsから140 Mbpsに向上した。
• 改訂されたソースルールにより、長距離伝播遅延に起因するフィードバック分解能不足に起因するパフォーマンスボトルネックが解消された。
• これらの変更は、正式にATMトラフィック管理規定（TM 4.0）に組み込まれた。
• 結果から、CrmおよびTBEの適切なチューニングが、衛星リンクを介した高スループットABR運用において極めて重要であることが示された。