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Análisis de variantes de TCP en servicios IP sobre redes satelitales
Analysis of TCP variants in IP services over satellite networks
José Damián Cantú Dávila
Roberto Conte Galván
Acceso Abierto
Atribución
Control,Cinemática,Satélite ideal,Energía,Péndulo
El reciente crecimiento en uso y tamaño de las redes de comunicaciones basadas en el Protocolo de Internet (IP) se ha dado en gran medida al éxito que ha experimentado la Internet. El protocolo de transporte dominante para este tipo de redes es el Protocolo de Control de Transmisión (TCP), y a pesar de que fue un protocolo creado inicialmente para redes cableadas terrestres, su uso se ha extendido actualmente hacia ambientes inalámbricos, celulares y satelitales. El ambiente satelital impone una serie de retos al desempeño de TCP, entre los que se destacan el gran retardo de propagación y el deterioro del canal. TCP fue diseñado para redes cableadas, donde las pérdidas de paquetes son debidas a la congestión en la red misma. En el ambiente satelital las pérdidas se presentan a veces por congestión, en otras debido al gran retardo extremo a extremo (latencia) del enlace satelital, y la alta tasa de error de bit (BER) del canal puede también afectar la información. Algunas opciones propuestas para el uso de TCP en el espacio incluyen utilizar satélites de órbita baja, ya que ofrecen menores pérdidas y retardos de propagación, y se han propuesto variantes de TCP que mejoran su desempeño ante situaciones de congestión. De ahí surge la inquietud de este trabajo de tesis de evaluar el desempeño de algunas variantes del protocolo TCP considerando el efecto de sus algoritmos de control de congestión en escenarios satelitales simulados de órbita baja. El objetivo es establecer un marco de referencia que permita determinar si es posible ofrecer Calidad de Servicio similar a la de VoIP utilizando variantes de TCP en un ambiente satelital de órbita baja. En este trabajo se realiza el análisis y modelado de variantes de TCP tales como Tahoe, Reno, NewReno, SACK y Westwood, evaluando particularmente parámetros de QoS tales como latencia, jitter, BER, PLR y Caudal Eficaz. En base al análisis y modelos planteados en esta tesis, se realizaron simulaciones de transferencia de información con el simulador de red ns2 (network simulator 2) a través de un satélite de órbita baja utilizando variantes de TCP. A partir de los resultados obtenidos en este trabajo se establece la posibilidad de ofrecer QoS a un nivel similar al de VoIP, con algunas limitaciones, cuando se utilizan ciertas variantes de TCP sobre redes de información IP usando satélites de órbita baja.
Recent growth in the use and size of communications networks based in the Internet Protocol (IP) has happened mainly due to the success experimented by the Internet. The dominant transport protocol for this type of networks is the Transmission Control Protocol (TCP), and although it was initially created for terrestrial cabled networks, its use has presently extended towards wireless, cellular and satellite environments. The satellite environment presents a series of challenges to TCP performance, underlining the large propagation delay and channel impairments. TCP was designed for cabled networks, where the loss of packets is due to congestion inside the network itself. In a satellite environment information losses sometimes happen due to congestion, but also due to the long end-toend delay (latency) of the satellite link, and the high channel Bit Error Rate (BER) may also affect the data. Some proposals for the use of TCP in space include the use of low earth orbit (LEO) satellites, since they generate less losses and propagation delays, and variations of TCP have been proposed in order to improve its congestion performance. Consequently, there is interest to evaluate the performance of some TCP variants considering the effect of their congestion control algorithms in simulated LEO satellite scenarios. The objective is to establish a frame of reference for determining if it is possible to offer a Quality of Service (QoS) similar to that required for Voice over IP (VoIP) applications using TCP variants in a LEO satellite environment. In this work an analysis and modeling of TCP variants such as Tahoe, Reno, NewReno, SACK and Westwood is performed, evaluating particular QoS parameters such as latency, jitter, Bit Error Rate (BER), Packet Loss Rate (PLR) and Throughput. Based on the analysis and modeling presented on this work, information transfer simulations were performed through a LEO satellite using TCP variants with the ns2 (Network Simulator 2) network simulator. From the results obtained in this work, the possibility to offer a QoS similar to VoIP level can be established, with some limitations, when certain TCP variants are used over IP information networks using LEO satellites.
CICESE
2005
Tesis de maestría
Español
Cantú Dávila, J. D.2005.Análisis de variantes de TCP en servicios IP sobre redes satelitales.Tesis de maestría en ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.vi, 121p.
TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES
Aparece en las colecciones: Tesis - Electrónica y Telecomunicaciones

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