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一种新的蜂窝网络低延迟拥塞控制

发布时间:2019-06-12 09:50 来源:未知 编辑:admin

  狭窄道路上的繁忙交通可能是交通拥堵的主要原因之一,这也适用于通信网络。如果收集的数据多于允许的数据容量,则会显示通信延迟。这对基于5G的互联网服务产生了破坏性影响,例如自动驾驶汽车,自动机器人和远程手术。

  由UNIST电气和计算机工程学院的Kyunghan Lee教授领导的一个研究小组提出了一种新技术,可以减少网络环境中的拥塞问题。该团队于2018年12月6日在希腊伊拉克利翁举行的ACM CoNEXT 18上展示了他们的最新作品,称为“ExLL:移动蜂窝网络的超低延迟拥塞协议”。

  据该研究团队称,这项新技术因其卓越的性能而闻名于谷歌的Biblio(BBR),后者被称为最佳的低延迟传输协议。国家和国外的通信协议的性能评估和验证是与Sangtae Ha教授的科罗拉多博尔德大学的研究团队合作进行的,该团队拥有一个移动通信网络测试设施。

  通信延迟是当未处理的数据在网络中累积时,当比网络更多的数据可以处理时,数据传输被延迟的现象。这也称为“缓冲膨胀”。当在数据中心或移动通信网络中观察到缓冲膨胀时,分组的传输被延迟并且数据交换和服务质量的效率降低。

  对此的解决方案是“低延迟传输协议”技术。它是一种掌握网络状况,调整数据传输量,减少延迟的方法。为了理解过去可以由网络处理的数据传输量(网络带宽),已经通过增加或减少每单位时间的传输量来使用探测网络状态的方法。在考虑根据传输量的增加或减少的延迟性能的变化的同时控制数据传输量。但是,在发送网络允许的最大数据(最大数据速率)时,Google的BBR尚未达到理想的最低(最慢)性能。

  “由于搜索本身在现有技术中效率低下,很难实现理想的性能,”该研究的第一作者Shinik Park说。“这项技术是智能手机,”我们通过仅改变移动通信终端的传输协议解决了这个问题。“

  研究人员专注于详细阐述“允许的网络容量”,以实现高效的低延迟传输协议。如果仅发送与移动通信终端所允许的网络带宽一样多的数据,则不会不必要地累积数据。为此,我们观察了移动通信终端接收的分组模式,并直接推断出移动通信网络的带宽。

  “在LTE网络中,每毫秒接收的数据量模式和数据包在此期间的到达间隔是不同的,”Junseon Kim博士说。计算机科学专业。“这取决于分配给基站的资源和信道条件,因此可以通过分析它来了解允许的网络容量,如果观察时间不同,则可以应用于5G网络。”

  一旦您只知道允许的网络容量(基线),下一步就很容易了。移动通信终端将计算出的参考直接发送给服务器,服务器直接控制移动通信终端的数据传输量。如果当前吞吐量小于允许的网络容量,则会快速增加吞吐量。如果几乎达到当前的网络容量,它将得到很好的增加。

  “ExLL可以消除搜索过程中的低效率并实现超低延迟网络,”Lee教授说。“这是一种现有的低延迟传输协议,在远程手术,远程无人机控制和基于5G的自主导航中发挥着重要作用。”

  同时,在2011年定义缓冲区缓冲区概念后,对低延迟传输协议的研究稳步发展,导致了谷歌的BBR。自2016年以来,谷歌已将BBR列为其传输协议之一,并且最近将BBR添加到了Google云平台(GCP)。这让人想起谷歌在HTTP / 2和HTTP3标准中采用自己的开发协议(SPDY,QUID),这些标准是Web传输技术。

  Shinik Park等人,“ExLL:极低延迟的移动蜂窝网络拥塞控制”,ACM CoNEXT 18第14届新兴网络实验和技术国际会议论文集,(2018年)。

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