TCP/IP:n soveltuvuus langattomiin verkkoihin Pekka Vanhoja, TITE4

Sisältö Johdanto IP langattomissa verkoissa TCP langattomissa verkoissa TCP/IP:n parametrien optimointi GPRS ja WLAN verkoissa

IP langattomissa verkoissa IP:n suunnittelun lähtökohta: kiinteät solmut IP-osoite: verkko- ja laiteosoite Langattomuus -> solmujen liikkuvuus

Mobile IP Care of Address (COA) Home Agent (HA) Foreign Agent (FA) Toimiva ratkaisu, sisällytetty IPv6:een Tehoton  Epäoptimaalisen reitin käyttö  Triangular routing

Mobile IP

TCP langattomissa verkoissa Syitä jotka laskevat suorituskykyä  Kaistanleveys  Pitkä Round Trip Time (RTT) Hidastaa lähetysikkunan koon kasvua Voi aiheuttaa tarpeettomia uudelleenlähetyksiä  Virheherkkyys (Bir-Error Rate, BER)  Päätelaitteiden liikkuvuus

Virheherkkyys TCP:n ruuhkanhallintaikkunan käyttäytyminen:

Päätelaitteiden liikkuvuus Liikkuvuus tukiasemien välillä -> handoff Tukiasemien hoidettava kaikki data päätelaitteelle  Puskurointia  Viivästytettyjä lähetyksiä Viivettä

Parannusehdotuksia Vaatimukset  Käyttöönotettavuus (deployability)  Yhteensopivuus (compatibility)  Joustavuus (flexibility)  Salaus (encryption)

I-TCP Reitin jako kahteen osaan  Langallinen  Langaton Erottaa vuon- ja ruuhkanhallinan langallisen ja langattoman yhteyden välillä Rikkoo TCP:n päästä-päähän semantiikan Datan puskurointi tukiasemalla Rikkoo joustavuuskriteeriä

SNOOP-protokolla Tukiasemalle SNOOP-moduuli Tarkkailee aseman läpi kulkevaa liikennettä  Välimuistissa kuittaamattomat paketit Mahdollista suorittaa uudelleenlähetykset suoraan tukiasemalta Piilottaa DUPACK:t lähettäjältä Joustavuuskriteeri ei täyty

TCP/IP:n parametrit GPRS ja WLAN verkoissa Segmentin maksimikoko (MSS)  Maximum Transmission Unit (MTU) IP-tasolla  Pieni MTU, todennäköisyys onnistua suurempi  Suuri MTU, vähemmän viivettä (overhead)  Pieni MTU, enemmän segmenttejä lähetysikkunassa -> fast retransmit ja fast recovery algoritmit toimivat paremmin  Suuri MTU, lähetysikkunan tavukoko kasvaa nopeammin

TCP/IP:n parametrit ja optiot Lähetysikkunan alkuarvo  Joissain TCP-toteutuksissa yksi segmentti  Kaksi tai kolme segmenttiä sopivampi arvo Selektiiviset kuittaukset (SACK)  Lähettäjälle tieto vastaanotetuista ja puuttuvista paketeista Aikaleimat (timestamps)  RTT:n tarkempi arviointi -> RTO:lle parempi arvo

GPRS verkon ominaisuudet IP-tasolla Viiveen vaihtelu eri MTU-arvoilla:

GPRS verkon ominaisuudet IP-tasolla Suorituskyky (throughput)

GPRS verkon ominaisuudet IP-tasolla Liikkuvuuden vaikutus:

WLAN verkon ominaisuudet IP-tasolla IEEE b Viive, RTS-CTS mekanismi käytössä:

WLAN verkon ominaisuudet IP-tasolla Suorituskyky: Handoff:n vaikutus: ~sekunnin viive  3Com AirConnect AP:n ja Cisco AIRONET AP:n välillä

TCP:n optimointi GPRS verkossa FTP tiedostonsiirto, downlink vakio-optioilla: SACK-optio päällä, downlink:

TCP:n optimointi GPRS verkossa SACK-optio päällä, uplink: SACK parantaa suorituskykyä hieman

TCP:n optimointi GPRS verkossa Aikaleimojen käyttö, downlink: Uplink: Ei merkittävää vaikutusta suorituskykyyn

TCP:n optimointi WLAN verkossa SACK optio:

TCP:n optimointi WLAN verkossa Aikaleimojen käyttö:

Tutkimuksen johtopäätökset MTU: suuri Lähetysikkunan koon yläraja: riittävä suhteessa kaistanleveyden ja RTT:n tuloon Lähetysikkunan alkuarvo: 2 tai 4 segmenttiä SACK-option käyttö: suositeltavaa Aikaleimojen käyttö: suositeltavaa WLAN:ssa, ei GPRS:ssä

TCP/IP:n parametrit GPRS ja WLAN verkoissa Calveras, A.; Paradells, J.; Gómez, C.; Catalan, M.; Vallés J.C.; ”Optimizing TCP/IP parameters over GPRS and WLAN networks”, Vehicular Technology Conference, IEEE, Volume 4, October Sivut: