Kuljetuskerros langattomissa Ad hoc verkoissa Pekka Vanhoja

Kuljetuskerroksen vastuut Päästä-päähän yhteys Päästä-päähän pakettien kuljetus Vuonhallinta Ruuhkanhallinta Luotettava (TCP) vs. Epäluotettava (UDP) kuljetus

Kuljetuskerroksen ongelmia Induced traffic  Lähetykset vaikuttavat myös naapurisolmuihin Epäreiluus  Alemman kerroksen tekniikat ja protokollat voivat aiheuttaa siirtotien epäreilua käyttöä Ruuhkautumisen, luotettavuuden ja vuonhallinnan erottaminen Virran ja kaistanleveyden rajoitukset Ruuhkautumisen virheellinen tulkinta Kuljetuskerroksen erottaminen muista kerroksista Dynaaminen topologia

Ad hoc verkon kuljetuskerroksen tavoitteet Maksimoi suorituskyky (throughput) Reiluus Minimoi yhteyden muodostamisaika Ruuhkan- ja vuonhallinta Luotettava ja epäluotettava yhteys

Ad hoc verkon kuljetuskerroksen tavoitteet Adaptiivisuus Kaistanleveyden tehokas käyttö Muiden resurssien tehokas käyttö Parantaa suorituskykyä alemmilta kerroksilta saadun tiedon avulla -> framework vuorovaikutuksen toteuttamiseksi Päästä-päähän semantiikan säilyttäminen

Lyhyt kertaus TCP:n toiminnasta

Miksi TCP ei sellaisenaan sovi Ac hoc verkkoihin Pakettihäviöiden väärä tulkinta Toistuvat linkkien katkeamiset Polun pituuden vaikutus Ruuhkanhallintaikkunan väärä tulkinta Linkkien asymmetrisyys Yksisuuntaiset reitit Monipolkureititys Verkon jakaantuminen ja yhdistyminen Liukuvan ikkunan käyttö

Feedback-Based TCP

Hyödyt  Yksinkertainen  Sallii TCP:n ruuhkautumisenhallinnan toiminnan Haitat  Toiminta riippuvainen reititysprotokollan toiminnasta  Välisolmujen tulee tietää reitti lähettäjälle  Vaatii muutoksia nykyiseen TPC:hen  Ruuhkanhallintaikkunan koko ei välttämättä optimaalinen uuden reitin valinnan jälkeen

TCP with Explicit Failure Notification Hyödyt  Erottaa polun katkeamisen ruuhkautumisesta  Ei niin riippuvainen reititysprotokollan tehokkuudesta Haitat  Muutoksia TCP:hen  Luotauspaketit kuluttavat kaistanleveyttä ja virtaa reitillä olevista laitteista  Ruuhkanhallintaikkunan koko ei välttämättä optimaalinen uuden reitin valinnan jälkeen

TCP-BuS Hyödyt  Välttää nopeaan uudelleenlähetys –tilaan joutumisen  Hyödyntää hyvin reititysprotokollaa (jos se vaan tukee TCP-BuS:a) Haitat  Muutoksia TCP:hen  Riippuvuus reititysprotokollasta  Datan puskurointi reitin välisolmuissa

Ad hoc TPC ATPC:n toiminta: TapahtumaToiminta Paketin häviäminen BER:n takia Lähettää paketit uudelleen ilman ruuhkanhallinnan käynnistymistä Reitin uudelleenmuodostus TCP lähettäjä persist-tilaan, pysäyttää lähetyksen kunnes uusi reitti löytyy Hetkellinen verkon jakautuminen TCP lähettäjä persist-tilaan, pysäyttää lähetyksen kunnes uusi reitti löytyy DUPACKsPiilottaa TCP:ltä ja lähettää paketit uudelleen TCP:n puskurista Muutos reitissäLaskee ruuhkanhallintaikkunan koon uudelleen

ATCP Hyödyt  Päästä-päähän semantiikka säilyy  Yhteensopiva TCP:n kanssa Haitat  Riippuvainen verkkokerroksen protokollan kyvystä havaita linkin katkeaminen  ATCP kerroksen lisäys vaatii muutoksia rajapintafunktioihin

Split TCP

Yrittää kasvattaa suorituskykyä pitkissä reiteissä Ruuhkanhallinta ja päästä-päähän luotettavuus erilliset asiat Hyödyt  Parantunut suorituskyky (throughput)  Liikkuvuuden vaikutuksen pienentyminen Haitat  Muutoksia TCP:hen  Ei päästä-päähän yhteydenhallintaa  Välisolmun kaatuminen heikentää suorituskykyä  IP-paketin data ei voi olla salattua

Application Controlled Transport Protocol Ei pohjaudu TCP:hen ”Kevyt” protokolla Luotettavuuden varmistus sovelluskerroksen vastuulla Hyödyt  Sovelluskerroksella vapaus valita haluttu luotettavuustaso  Polun katkeaminen ei vaikuta suorituskykyyn yhtä paljon kuin TCP:ssä Haitat  Ei yhteensopiva TCP:n kanssa  Ei ruuhkautumisenhallintaa

Ad hoc transport protocol Ei pohjaudu TCP:hen Kerrosten välillä yhteistoimintaa Lähetys ajastettu (rate based)  Lähetysväli riippuu verkon ruuhkaisuudesta Ruuhkanhallinta ja luotettavuus erotettu  Ruuhkanhallintatietoa välisolmuilta  Luotettavuus ja vuonhallinta vastaanottajalta

Ad hoc transport protocol Hyödyt  Suorituskyky  Ruuhkanhallinnan ja luotettavuuden erottaminen  Ruuhkanhallintaikkunan vaihteluiden poistaminen Haitat  Ei yhteensopiva TCP:n kanssa  Suurissa verkoissa ajastimien käyttö voi muodostua pullonkaulaksi