無線LAN環境におけるTCPフロー間の公平性改善手法の実験評価と評価指標の提案

摘要

It has been pointed out in the past researches that per-flow unfairness in TCP throughput can be found in IEEE 802.11 wireless LAN environment. The main reason for the unfairness is that TCP keeps growing the congestion window size even when the access point is highly congested and numerous TCP ACK packets are discarded. In this report, we first propose a novel performance metric, considering both of per-flow fairness and bandwidth efficiency at network bottleneck. We then evaluate the performance of our proposed method for alleviating TCP unfairness problem through experiments in real wireless LAN environment using the metric. We show that the proposed method can improve TCP fairness up to 180 % regardless of vendor implementations of wireless access points and wireless interface cards.%IEEE802.11無線LAN環境において，TCPフロー間に深刻な不公平が発生することが指摘されている．これは，アクセスポイントのバッファにおいて大量のTCP ACKパケットが廃棄されるほどの輻輳が発生しているにもかかわらず，TCPが輻輳制御を行わないことに起因する．本稿では，そのような不公平問題に対して，我々が提案している改善手法の性能評価を，実無線LAN環境を用いた実験により行う．評価指標として，TCPフロー間の単純な公平性だけではなく，ネットワークのボトルネック箇所における帯域利用効率を考慮した指標を提案し用いる．提案指標を利用した評価により，我々の提案している改善手法が最大で180％の改善効果があることを示す．また，複数のベンダのアクセスポイントおよび無線インターフェースを用いた実験結果より，提案方式が無線LAN部分の実装にかかわらず効果を発揮することを示す．