автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Эффективная доставка данных в беспроводных оверлейных сетях

Перечень сокращений

Введение

1. Доставка данных в беспроводных сетях

1.1. Транспортные протоколы.

1.1.1. Надежная доставка данных.

1.1.2. Доставка данных реального времени.

1.2. Беспроводные оверлейные сети.

1.2.1. Управление передачей на уровне радиолинии.

1.2.2. Буферизация.

1.2.3. Краткий обзор технологий линий связи.

1.2.4. Механизмы вертикальной эстафетной передачи.

1.3. Проблема неэффективной доставки данных.

1.3.1. Доставка дубликатов данных.

1.3.2. Доставка устаревших данных.

1.3.3. Недоиспользование доступной пропускной способности

1.3.4. Доставка данных из прерванных соединений .:.

1.4. Обзор литературы.

1.4.1. Производительность транспортных протоколов на радиолиниях

1.4.2. Радиолинии, адаптивные к соединениям.

1.4.3. Эффект вертикальных эстафетных передач.

1.5. Методика экспериментов

1.5.1. Вертикальные эстафетные передачи.

1.5.2. Имитационные модели.

Выводы к главе.

2. Гарантированная доставка данных

2.1. Проблема ранних тайм-аутов.

2.1.1. Определение раннего тайм-аута.

2.1.2. Алгоритм Е1£е1 для обнаружения ранних тайм-аутов

2.2. Реакция отправителя ТСР на ранние тайм-ауты.

2.2.1. Эффективное восстановление потерь пакетов.

2.2.2. Восстановление состояния контроля перегрузки

2.2.3. Адаптация таймера повторной передачи.

2.3. Оценка производительности предложенных решений.

2.3.1. Результаты.

2.3.2. Применимость полученных результатов.

2.4. Эмпирические методы элиминации двусмысленности подтверждений для Ме\¥Г1епо.

2.4.1. Проблема двусмысленности подтверждений.

2.4.2. Эмпирические методы.

2.4.3. Возможные исключения.

2.4.4. Оценка производительности.

Выводы к главе.

3. Доставка данных в реальном времени

3.1. Архитектура системы доставки данных реального времени

3.1.1. Основные свойства сетевой архитектуры

3.1.2. Опция 1Р для межуровневой связи.

3.1.3. Доставка данных реального времени.

3.2. Обоснование подхода.

3.2.1. Опция 1Р для межуровневой связи на адаптивной к соединениям линии связи.

3.2.2. Конкурирующее восстановление при ошибках

3.2.3. Предоставление контроля приложениям.

3.3. Отброс устаревших пакетов.

3.3.1. Предотвращение доставки устаревших пакетов.

3.3.2. Предотвращение двойной доставки пакетов.

3.3.3. Взаимодействие метода LPD с управлением перегрузкой в конечных точках.

3.4. Оценка производительности.

3.4.1. Односкоростные соединения.

3.4.2. Соединения TCP.

3.4.3. Соединения TFRC и TCP.

Выводы к главе.

4. Эффект вертикальных эстафетных передач

4.1. Экспериментальные измерения производительности вертикальных эстафетных передач.

4.1.1. Измерение производительности соединения TCP

4.1.2. Измерение производительности соединения TFRC

4.1.3. Измерение соединения TFRC с параллельным соединением TCP

4.2. Имитационное моделирование идеальных вертикальных эстафетных передач

4.2.1. Моделирование соединения TCP.

4.2.2. Моделирование соединения TFRC.

4.2.3. Моделирование соединения TFRC с параллельным TCP соединением.

4.3. Влияние параметров TFRC на агрессивность и отзывчивость

4.4. Изменение произведения задержка-скорость при эстафетной передаче.

4.5. Явное уведомление об эстафетной передаче.

4.6. Устранение доставки прерванных данных.

Выводы к главе.

Беспроводный доступ к данным для мобильных пользователей является одной из важнейших технологий, определяющих будущее Internet [76] в настоящее время. Широкому использованию беспроводных сетей для передачи данных препятствуют низкое качество обслуживания и частые помехи на радиолиниях. Несмотря на развитие беспроводной технологии, радиолинии по-прежнему медленны по сравнению с проводными сетями. Задержка на сотовых и спутниковых линиях связи высока и ее трудно снизить. Заряд батареи беспроводного устройства остается одним из главных ограничений. Несмотря на эти сложности, радиолинии представляются перспективным для обеспечения неограниченного доступа к данным для мобильных пользователей. Отметим, что операторы телесвязи уже вложили значительные средства в лицензии радиоспектра для третьего поколения сотовых сетей.

Для успешного использования мультимедийных приложений в беспроводных сетях важно обеспечить эффективную работу протоколов семейства TCP/IP. В то время, как беспроводные технологии становятся все более неоднородными, переход от протоколов телесвязи к семейству протоколов TCP/IP представляется неизбежным. Существует явная выгода использования одного семейства протоколов для проводных сетей и радиолиний [68], что обеспечивает взаимодействие между мобильными пользователями и остальной частью Internet. Существующие и разрабатываемые новые транспортные протоколы должны обеспечивать приемлемую для приложений производительность по беспроводным и проводным линиям связи. С другой стороны, требуется, чтобы использование радиолиний не сказывалось негативно на производительности транспортных протоколов в проводных сетях.

Беспроводные сети часто формируют оверлейную структуру, когда быстродействующие сети пространственно располагаются внутри более медленных сетей с более широким охватом. Будем называть оверлеями каждую из двух или более беспроводных сетей, доступных в одной точке пространства. Глобальные беспроводные сети обеспечивают низкую скорость связи в географически большой области. Локальные беспроводные сети обеспечивают быстродействующую связь с ограниченным географическим охватом. Система пользователя часто подвергается воздействию помех в обслуживании при выполнении как горизонтальной эстафетной передачи между ячейками одной и той же беспроводной сети, так и вертикальной эстафетной передачи между различными оверлейными сетями.

Концепция оверлейных сетей была представлена в проекте BARWAN в 1998 г. [22]. Там же было замечено, что ни одна из существующих технологий доступа к данным не является универсальной для возможных на практике вариантов использования беспроводных сетей. Всегда необходим компромисс между пропускной способностью, задержкой, потреблением заряда батареи, стоимостью и охватом. Пользователь с мультирежимным терминалом может выполнять эстафетную передачу к оверлею, который обеспечивает наилучшую производительность в данное время и в данной точке.

Транспортные протоколы в Internet выполняются над уровнем IP. Основная задача для них состоит в обеспечении гарантированной доставки данных приложения, не допуская перегрузки сети. В диссертационной работе объект исследования определяется двумя проблемами работы транспортных протоколов в беспроводных сетях: 1) восстановление потерь данных и 2) контроль перегрузки сети. Восстановление потерь обеспечивает доставку данных при наличии потерь пакетов из-за перегрузки или искажений. Контроль перегрузки в конечных точках транспортного соединения является критичным элементом стабильности Internet. В этой сети восстановление потерь и контроль перегрузки связаны — потеря пакета служит признаком перегрузки. Тем самым, решение поставленных проблем представляет актуальную задачу.

Обеспечение эффективной доставки данных затрагивает также уровни приложений, сетевой и линии связи. На уровне приложений необходимо удовлетворить требования на качество обслуживания (QoS), такие как малое время ответа, высокая скорость доставки и низкая интенсивность потерь [2]. На сетевом уровне решение должно быть дружественным к другим потокам данных, соблюдающим общепринятые принципы контроля перегрузки [39]. На уровне линии связи недостаточная пропускная способность радиолинии и ограниченный заряд батареи являются причинами, по которым повторные и устаревшие данные не должны посылаться по радиолинии. Методы решения поставленных выше задач с учетом этих ограничений составляют предмет диссертационного исследования.

Учитывая вышеизложенное, цель диссертационного исследования может быть сформулирована следующим образом.

1. Развитие алгоритмов, повышающих эффективность транспортных протоколов в беспроводных оверлейных сетях на основе: а) устранения доставки повторных и устаревших данных, а также пакетов из прерванных соединений, б) компенсации отрицательного воздействия на приложения пиков задержки и потерь данных, в) уменьшения бесполезной нагрузки сети из-за излишних передач данных.

2. Комплексное оценивание эффективности предложенных алгоритмов на основе: а) анализа данных измерений реального трафика и б) разработки и исследовании имитационных моделей транспортных протоколов в беспроводных сетях.

Особо следует отметить, что получаемая в результате достижения этих целей рационализация транспортных протоколов не должна ухудшать их поведения в проводном Internet.

Для достижения поставленной цели разумным представляется следующий подход. Во-первых, определить возможные улучшения на уровне линии связи, которые предназначены для предотвращения доставки по радиолинии ненужных данных. Согласно принципу конечных точек [111], подобная рационализация производительности не ослабляет надежность системы. Во-вторых, использовать опцию IP для перекрестной связи уровней линии связи и транспортного протокола. Это позволит предотвратить нежелательное взаимодействие между уровнями [84, с. 34] за счет координации использования линии связи конечными точками транспортных соединений. В то же время, опция IP не нарушает иерархического представления протоколов, а также не препятствует использованию безопасного протокола IPsec.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы (134 наименования) и приложения, имеет общий объем 137 машинописных страниц, включая 3 страницы приложения, содержит 41 рисунок и 7 таблиц.

Выводы к главе

Вертикальные эстафетные передачи представляют собой фундаментальное свойство будущих мобильных сетей. В настоящей главе было исследовано влияние вертикальных эстафетных передач на работу транспортных протоколов в конечных точках соединений. Получены следующие результаты:

Показано, что протокол TFRC испытывает существенные сложности при приспособлении к новым характеристикам линии связи после эстафетной передачи. Так, соединение TFRC получает только 10-50% от скорости доставки соединения TCP по быстрой линии связи. Также соединение TFRC может полностью дискриминировать соединение TCP после эстафетной передачи к медленной линии связи. Время адаптации скорости соединения TFRC к новым характеристикам линии связи может быть от десятков до сотен секунд.

Показано, что настройка параметров соединения TFRC имеет лишь небольшой положительный эффект. Так, разрешение самосинхронизации и отброса истории несколько улучшает отзывчивость и агрессив

119 ность. Более высокая частота обратной связи от получателя позволяет быстрее увеличивать скорость передачи.

Предложены два механизма для улучшения производительности транспортного протокола в течение вертикальных эстафетных передач и выполнена их оценка.

1. При использовании сверхбуферизации буфер узкого места всех линий связи устанавливается согласно максимальному произведению задержки-скорости любой линии связи. Это помогает TCP гладко переходить между линиями связи с различными произведениями задержки-скорости.

2) При увеличении пропускной способности из-за эстафетной передачи получатель TFRC или ргоху-сервер корректируют сообщения обратной связи в течение нескольких RTT. Это дает возможность соединению быстро приспособиться к новым характеристикам линии связи и сохранить гладкость скорости передачи.

Заключение

Эффективная доставка данных в беспроводных оверлейных сетях подразумевает выполнение требований приложений к качеству обслуживания при сохранении радио ресурсов, заряда батареи и справедливого разделения ресурсов с другими соединениями. В диссертационной работе исследована производительность и эффективность надежных протоколов доставки данных и протоколов реального времени. Были сформулированы проблемы доставки двойных и устаревших данных, данных от прерванных соединений, а также проблема незанятости пропускной способности линии связи. Эти проблемы были решены на основе модификации транспортных протоколов, протоколов уровня радиолинии и использования перекрестной связи между этими уровнями протоколов.

Главные результаты диссертационной работы следующие.

1. Модификация протокола TCP. Предложена конфигурация TCP для беспроводных сетей, которая используется в спецификациях WAP версии 2 и в портативных телефонах NTT DoCoMo. Улучшена устойчивость TCP к ранним тайм-аутам, вызываемых колебанием задержки. Алгоритм NewReno-SACK применен для эффективного восстановления при потерях пакетов. Предложены два эмпирических метода для восстановления потерянных повторных передач для реализации TCP NewReno. Выполнена оценка предложенных модификаций, показывающая их эффективность в сравнении с другими решениями.

2. Межуровневая оптимизация для эффективной доставки данных реального времени. Основываясь на концепции адаптивных к соединениям линий связи, Разработана новая реализация алгоритма отброса старых пакетов (LPD) для более эффективной доставки данных реального времени. Экспериментально показана и оценена эффективность алгоритма LPD.

3. Рационализация работы транспортных протоколов в условиях вер

121 тикальных эстафетных передач. На основе измерений и имитационного моделирования показано, что контроль перегрузки в протоколе ТИ1С испытывает трудности при приспособлении к значительным изменениям пропускной способности и задержки, характерные в условиях вертикальных эстафетных передач. Предложенные нами методы буферизации и явного уведомления о перегрузке позволяют более эффективно использовать радиолинию. Разработан алгоритм быстрого сброса, который дополняет эти методы, устраняя неэффективное использование радиолинии прерванными соединениями.

4. Результаты измерений и имитационные модели беспроводных оверлейных сетей. Используя измерения и трассировку протоколов выполнен ряд измерений вертикальных эстафетных передач между беспроводными оверлейными сетями. Обнаружено и оценено существенное колебание задержки, вызываемое эстафетными передачами. Разработан набор имитационных моделей для оценки производительности транспортных протоколов на радиолиниях.

1. Ping - send 1.MP ECHOREQUEST to network hosts. Linux Manual Page, Aug. 2003.2. 3GPP. TS 23.107: QoS concept and architecture, Mar. 2002.

2. I. F. Akyildiz, G. Morabito, and S. Palazzo. TCP-Peach: a new congestion control scheme for satellite IP networks. IEEE/ACM Trans, on Networking, 9(3):307-321, June 2001.

3. M. Allman. A web server's view of the transport layer. ACM Computer Communication Review, 30(5): 10-20, Oct. 2000.

4. M. Allman, H. Balakrishnan, and S. Floyd. Enhancing TCP's loss recovery using limited transmit. IETF RFC 3042, Jan. 2001.

5. M. Allman, S. Dawkins, D. Glover, J. Griner, D. Tran, T. Henderson, J. Heidemann, J. Touch, H. Kruse, S. Ostermann, K. Scott, and J. Semke. Ongoing TCP research related to satellites. IETF RFC 2760, Feb. 2000.

6. M. Allman and V. Paxson. On estimating end-to-end network path properties. In Proc. of ACM SIGCOMM'99, Aug. 1999.

7. M. Allman, V. Paxson, and W. Stevens. TCP congestion control. IETF RFC 2581, Apr. 1999.

8. B. Bakshi, P. Krishna, N. H. Vaidya, and D. K. Pradhan. Improving performance of TCP over wireless networks. In Proc. of the 17th International Conference on Distributed Computing Systems, May 1997.

9. H. Balakrishnan. Challenges to Reliable Data Transport over Heterogeneous Wireless Networks. PhD thesis, University of California at Berkeley, Aug. 1998.

10. H. Balakrishnan, V. N. Padmanabhan, S. Seshan, and R. H. Katz. A comparison of mechanisms for improving TCP performance over wireless links. IEEE/ACM Trans, on Networking, 5(6):756-769, Dec. 1997.

11. H. Balakrishnan, S. Seshan, and R. H. Katz. Improving reliable transport and handoff performance in cellular wireless networks. ACM/Baltzer Wireless Networks, 1(4):469-481, 1995.

12. D. Bansal, H. Balakrishnan, S. Floyd, and S. Shenker. Dynamic behavior of slowly-responsive congestion control algorithms. In Proc. of ACM SIGCOMM'Ol, Aug. 2001.

13. D. Beaufort, L. Fay, C. Samson, and A. Teil. Measured performance of TCP friendly rate control protocol over a 2.5G network. In Proc. of the IEEE Vehicular Technology Conference (VTC'02 Fall), Sept. 2002.

14. J. C. R. Bennett, C. Partridge, and N. Shectman. Packet reordering is not pathological network behavior. IEEE/ACM Trans, on Networking, 7(6): 789-798, 1999.

15. S. Blake, D. Black, M. Carlson, E. Davies, Z. Wang, and W. Weiss. An architecture for differentiated services. IETF RFC 2475, Dec. 1998.

16. E. Blanton and M. Allman. On making TCP more robust to packet reordering. ACM Computer Communication Review, 32(1):20—30, Jan. 2002.

17. E. Blanton, M. Allman, K. Fall, and L. Wang. A conservative selective acknowledgment (SACK)-based loss recovery algorithm for TCP. IETF RFC 3517, Apr. 2003.

18. C. Blondia, N. Van den Wijngaert, G. Willems, and O. Casals. Performance analysis of optimized smooth handoff in Mobile IP. In Proc. of ACM MSWiM'02, Sept. 2002.

19. J. Bolot. Characterizing end-to-end packet delay and loss in the internet. Journal of High Speed Networks, 2(3):289-298, Sept. 1993.

20. G. Brasche and B. Walke. Concepts, services and protocols of the new GSM phase 2+ general packet radio service. IEEE Communications Magazine, 35(8):94—104, Aug. 1997.

21. K. Brown and S. Singh. M-UDP: UDP for mobile cellular networks. ACM Computer Communication Review, 26(5):60-78, Oct. 1996.

22. K. Brown and S. Singh. M-TCP: TCP for mobile cellular networks. ACM Computer Communication Review, 27(5): 19-43, Oct. 1997.

23. K. Buchanan, R. Fudge, D. McFarlane, T. Phillips, A. Sasaki, and H. Xia. IMT-2000: Service provider's perspective. IEEE Personal Communications Magazine, 4(4):8-13, Aug. 1997.

24. R. Caceres and L. Iftode. Improving the performance of reliable transport protocols in mobile computing environments. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 13(5):850—857, 1995.

25. R. Caceres and V. N. Padmanabhan. Fast and scalable wireless handoffs in support of mobile internet audio. ACM Mobile Networks and Applications, 3(4):351-363, 1998.

26. A. Calvagna, G. Morabito, A. Pappalardo, and L. Vita. WiFi mobility framework supporting GPRS roaming: design and implementation. In Proc. of the IEEE International Conference on Communications (ICC'03'), May 2003.

27. D. D. Clark. The design philosophy of the DARPA internet protocols. In Proc. of ACM SIGCOMM'88, Aug. 1988.

28. D. D. Clark and D. L. Tennenhouse. Architectural considerations for a new generation of protocols. In Proc. of ACM SIGCOMM'90, Sept. 1990.

29. S. Dawkins, G. Montenegro, M. Kojo, V. Magret, and N. Vaidya. End-to-end performance implications of links with errors. IETF RFC 3155, Aug. 2001.

30. M. Degermark, B. Nordgren, and S. Pink. IP header compression. IETF RFC 2507, Feb. 1999.

31. M. Endler and V. Nagamuta. General approaches for implementing seamless handover. In Proc. of the second ACM international workshop on Principles of mobile computing, Oct. 2002.

32. K. Fall and S. Floyd. Simulation-based comparisons of Tahoe, Reno, and SACK TCP. ACM Computer Communication Review, 26(3):5-21, July 1996.

33. N. Feamster and H. Balakrishnan. Packet loss recovery for streaming video. In Proc. of the 12th International Packet Video Workshop, Apr. 2002.

34. A. Fladenmuller and R. Silva. The effect of mobile IP handofTs on the performance of TCP. ACM Mobile Networks and Applications, 4(2): 131135, May 1999.

35. S. Floyd. TCP and successive fast retransmits. Technical report, Oct. 1994.

36. S. Floyd. Inappropriate TCP resets considered harmful. IETF RFC 3360, Aug. 2003.

37. S. Floyd and K. Fall. Promoting the use of end-to-end congestion control in the internet. IEEE/ACM Trans, on Networking, 7(4):458-472, Aug. 1999.

38. S. Floyd, R. Gummadi, and S. Shenker. Adaptive RED: An algorithm for increasing the robustness of RED. Technical report, Aug. 2001.

39. S. Floyd, M. Handley, J. Padhye, and J. Widmer. Equation-based congestion control for unicast applications. In Proc. of ACM SIGCOMM'OO, Aug. 2000.

40. S. Floyd and T. Henderson. The NewReno modification to TCP's fast recovery algorithm. IETF RFC 2582, Aug. 1999.

41. S. Floyd, T. Henderson, and A. Gurtov. The NewReno modification to TCP's fast recovery algorithm. Work in progress, draft-ietf-tsvwg-newreno-02.txt, Nov. 2003.

42. S. Floyd and V. Jacobson. Random early detection gateways for congestion avoidance. IEEE/ACM Trans, on Networking, 1(4):397-413, Aug. 1993.

43. S. Floyd, J. Mahdavi, M. Mathis, and M. Podolsky. An extension to the selective acknowledgment (SACK) option for TCP. IETF RFC 2883, July 2000.

44. S. Floyd and V. Paxson. Difficulties in simulating the internet. IEEE/ACM Trans, on Networking, 9(4):392-403, Aug. 2001.

45. D. Forsberg, J. Malinen, J. Malinen, T. Weckstr>Km, and M. Tiusanen. Distributing mobility agents hierarchically under frequent location updates. In Proc. Sixth IEEE International Workshop on Mobile Multimedia Communications (MOMUC'99% Nov. 1999.

46. D. J. Goodman, R. A. Valenzuela, K. T. Gayliard, and B. Ramamoorthi. Packet reservation multiple access for local wireless communications. IEEE Trans, on Communications, 37(8):885—890, Aug. 1989.

47. K. P. Gummadi, R. J. Dunn, S. Saroiu, S. D. Gribble, H. M. Levy, and J. Zahorjan. Measurement, modeling, and analysis of a peer-to-peer filesharing workload. In Proc. of the 19th ACM symposium on operating systems principles, Oct. 2003.

48. P. Gupta and N. McKeown. Packet classification on multiple fields. In Proc. of ACM SIGCOMM'99, Aug. 1999.

49. A. Gurtov. Effect of delays on TCP performance. In Proc. of IFIP Personal Wireless Communications (PWC'Ol), Aug. 2001.

50. A. Gurtov. Making TCP robust against delay spikes. Technical Report C-2001-53, University of Helsinki, Nov. 2001.

51. A. Gurtov. Eliminating aborted data delivery over cellular links. ACM Mobile Computing & Communications Review, 7(4):53—54, Oct. 2003. Extended abstract (selected posters from Mobicom'03).

52. A. Gurtov. Extensions of ns-2 simulator. Available at http://www.cs.helsinki.fi/u/gurtov/ns/, Mar. 2004.

53. A. Gurtov and S. Floyd. Modeling wireless links for transport protocols. ACM Computer Communication Review, 34(2):85-96, Apr. 2004.

54. A. Gurtov and S. Floyd. Resolving acknowledgment ambiguity in nonSACK TCP. In Proc. of the Next Generation Teletraffic and Wired/Wireless Advanced Networking (NEW2AN'04), Feb. 2004.

55. A. Gurtov and J. Korhonen. Effect of vertical handovers on performance of TCP-friendly rate control. ACM Mobile Computing & Communications Review, 8(3):73-87, July 2004.

56. A. Gurtov and R. Ludwig. Evaluating the Eifel algorithm for TCP in a GPRS network. In Proc. of European Wireless, Feb. 2002.

57. A. Gurtov and R. Ludwig. Lifetime packet discard for efficient real-time transport over cellular links. ACM Mobile Computing & Communications Review, 7(4):32-45, Oct. 2003.

58. A. Gurtov and R. Ludwig. Responding to spurious timeouts in TCP. In Proc. of IEEE INFOCOM'OS, Apr. 2003.

59. A. Gurtov, M. Passoja, O. Aalto, and M. Raitola. Multi-layer protocol tracing in a GPRS network. In Proc. of the IEEE Vehicular Technology Conference (VTC'02 Fall), Sept. 2002.

60. M. Handley, S. Floyd, J. Padhye, and J. Widmer. TCP friendly rate control (TFRC): Protocol specification. IETF RFC 3448, Jan. 2003.

61. H.-Y. Hsieh, K.-H. Kim, Y. Zhu, and R. Sivakumar. A receiver-centric transport protocol for mobile hosts with heterogeneous wireless interfaces. In Proc. of ACM MOBICOM'OS, Sept. 2003.

62. R. Hsieh and A. Seneviratne. A comparison of mechanisms for improving Mobile IP handoff latency for end-to-end TCP. In Proc. of ACM MOBICOM'OS, Sept. 2003.

63. ICIR. Equation-based congestion control for unicast applications, Aug. 2003. http:/ /www.icir.org/tfrc/.

64. IETF. Access link intermediaries assisting services BOF, Oct. 2003.

65. IETF. ROHC: Robust header compression, June 2003. http://www.ietf.org/html.charters/rohc-charter.html.

66. H. Inamura, G. Montenegro, R. Ludwig, A. Gurtov, and F. Khafizov. TCP over second (2.5G) and third (3G) generation wireless networks. IETF RFC 3481 (BCP 71), Feb. 2003.

67. V. Jacobson. Congestion avoidance and control. In Proc. of ACM SIGCOMM'88, Aug. 1988.

68. V. Jacobson. Compressing TCP/IP headers for low-speed serial links. IETF RFC 1144, Feb. 1990.

69. V. Jacobson, R. Braden, and D. Borman. TCP extensions for high performance. IETF RFC 1323, May 1992.

70. V. Jacobson, R. Braden, and D. Borman. TCP extensions for high performance. Work in progress, draft-jacobson-tsvwg-1323bis-00.txt, Aug. 2003.

71. P. Karn. IP data services over CDMA digital cellular. ACM Mobile Computing & Communications Review, 4(4):30-35, Oct. 2000.

72. P. Karn and C. Partridge. Improving round-trip time estimates in reliable transport protocols. In Proc. of ACM SIGCOMM'87, Aug. 1987.

73. F. Khafizov and M. Yavuz. Running TCP over IS-2000. In Proc. of the IEEE International Conference on Communications (ICC'02'), Apr. 2002.

74. L. Kleinrock. Breaking loose. Communications of the ACM, 44(9):41—45, Sept. 2001.

75. E. Kohler, M. Handley, and S. Floyd. Designing DCCP: Congestion control without reliability. Available at http://www.icir.org/kohler/dccp/, May 2003.

76. R. Koodli and C. Perkins. Fast handovers and context transfers in mobile networks. A CM Computer Communication Review, 31 (5):37—47, Oct. 2001.

77. J. Korhonen, O. Aalto, A. Gurtov, and H. Laamanen. Measured performance of GSM HSCSD and GPRS. In Proc. of the IEEE International Conference on Communications (ICC'01), June 2001.

78. B. Krishnamurthy and J. Rexford. Web Protocols and Practice: HTTP/1.1, Networking Protocols, Caching, and Traffic Measurement. Addison-Wesley, May 2001.

79. H. Levkowetz and S. Vaarala. Mobile IP traversal of network address translation (NAT) devices. IETF RFC 3519, May 2003.

80. J. Li, S. Ha, and V. Bharghavan. HPF: a transport protocol for heterogeneous packet flows in the Internet. In Proc. of IEEE INFOCOM'99, Mar. 1999.

81. D. Loguinov and H. Radha. Measurement study of low-bitrate internet video streaming. In Proc. of the First ACM SIGCOMM Internet Measurement Workshop (IMW-01), Nov. 2001.

82. R. Ludwig. Eliminating Inefficient Cross-Layer Interactions in Wireless Networking. PhD thesis, Aachen University of Technology, Apr. 2000.

83. R. Ludwig and A. Gurtov. The Eifel response algorithm for TCP. Work in progress, draft-ietf-tsvwg-tcp-eifel-response-05.txt, Mar. 2004.

84. R. Ludwig and R. H. Katz. The Eifel algorithm: Making TCP robust against spurious retransmissions. ACM Computer Communication Review, 30(1) :30—36, Jan. 2000.

85. R. Ludwig, A. Konrad, A. D. Joseph, and R. H. Katz. Optimizing the end-to-end performance of reliable flows over wireless links. ACM/Baltzer Wireless Networks, 8(2):289-299, Mar. 2002.

86. R. Ludwig and M. Meyer. The Eifel detection algorithm for TCP. IETF RFC 3522, Apr. 2003.

87. R. Ludwig and B. Rathonyi. Link layer enhancements for TCP/IP over GSM. In Proc. of IEEE INFOCOM'99, Mar. 1999.

88. R. Ludwig, B. Rathonyi, A. Konrad, K. Oden, and A. Joseph. Multilayer tracing of TCP over a reliable wireless link. In Proc. of ACM SIGMETRICS'99, May 1999.

89. R. Ludwig and K. Sklower. The Eifel retransmission timer. A CM Computer Communication Review, 30(3): 17-27, July 2000.

90. P. Manzoni, D. Ghosal, and G. Serazzi. Impact of mobility on TCP/IP: an integrated performance study. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 13(5):858-867, 1995.

91. M. Mathis and J. Mahdavi. Forward acknowledgment: Refining TCP congestion control. In Proc. of ACM SIGCOMM'96, Aug. 1996.

92. M. Mathis, J. Mahdavi, S. Floyd, and A. Romanow. TCP selective acknowledgement options. IETF RFC 2018, Oct. 1996.

93. MAWI. Packet traces from WIDE backbone. Available at http://tracer.csl.sony.co.jp/mawi/, Aug. 2003.

94. A. Medina and S. Floyd. TBIT experiments, Oct. 2003.

95. M. Meyer. TCP performance over GPRS. In Proc. of the IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC'99% Sept. 1999.

96. D. Mills. Simple network time protocol (SNTP) version 4 for IPv4, IPv6 and OSI. IETF RFC 2030, Oct. 1996.

97. G. Montenegro, S. Dawkins, M. Kojo, V. Magret, and N. Vaidya. Long thin networks. IETF RFC 2757, Jan. 2000.

98. C. H. Nam, S. C. Liew, and C. P. Fu. An experimental study of ARQ protocol in 802.11b Wireless LAN. In Proc. of Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC'02), Oct. 2002.

99. J. Padhye, V. Firoiu, D. Towsley, and J. Kurose. Modeling TCP throughput: a simple model and its empirical validation. In Proc. of ACM SIGCOMM'98, Sept. 1998.

100. J. Padhye and S. Floyd. On inferring TCP behavior. In Proc. of ACM SIGCOMM'Ol, Aug. 2001.

101. V. Padmanabhan, H. Balakrishnan, K. Sklower, E. Amir, and R. Katz. Networking using direct broadcast satellite. In Proc. of Workshop on Satellite-Based Information Systems, Nov. 1996.

102. V. Paxson and M. Allman. Computing TCP's retransmission timer. IETF RFC 2988, Nov. 2000.

103. C. Perkins. IP mobility support for IPv4. IETF RFC 3344, Aug. 2002.

104. M. G. Podolsky, S. McCanne, and M. Vetterli. Soft ARQ for layered streaming media. Journal of VLSI Signal Processing Systems, 27(1-2) :81—97, Feb. 2001.

105. J. Postel. User datagram protocol. IETF RFC 768, Aug. 1980.

106. J. Postel. Internet protocol. IETF RFC 791, Sept. 1981.

107. J. Postel. Transmission control protocol. IETF RFC 793, 1981.

108. K. Ramakrishnan, S. Floyd, and D. Black. The addition of explicit congestion notification (ECN) to IP. IETF RFC 3168, Sept. 2001.

109. J. H. Saltzer, D. P. Reed, and D. D. Clark. End-to-end arguments in system design. ACM Trans. Computer Systems, 2(4):277 288, Nov. 1984.

110. P. Sarolahti, M. Kojo, and K. Raatikainen. F-RTO: An enhanced recovery algorithm for TCP retransmission timeouts. ACM Computer Communication Review, 33(2):51—63, Apr. 2003.

111. P. Sarolahti and A. Kuznetsov. Congestion control in linux TCP. In Proc. of USENIX'02, June 2002.

112. H. Schulzrinne, S. Casner, R. Frederick, and V. Jacobson. RTP: A transport protocol for real-time applications. IETF RFC 1889, Jan. 1996.

113. A. C. Snoeren and H. Balakrishnan. An end-to-end approach to host mobility. In Proc. of ACM MOBICOM'OO, Aug. 2000.

114. N. Spring, M. Chesire, M. Berryman, V. Sahasranaman, T. Anderson, and B. Bershad. Receiver based management of low bandwidth access links. In Proc. of IEEE INFOCOM'OO, Mar. 2000.

115. M. Stemm and R. H. Katz. Vertical handoffs in wireless overlay networks. ACM Mobile Networks and Applications, 3(4):335-350, Dec. 1998.

116. W. R. Stevens. TCP/IP Illustrated, Volume 1 (The Protocols). Addison-Wesley, Nov. 1994.

117. R. Stewart, M. Ramalho, Q. Xie, M. Tuexen, and P. Conrad. SCTP partial reliability extension. Work in progress, draft-ietf-tsvwg-prsctp-04.txt, Jan. 2004.

118. A. S. Tanenbaum. Computer Networks. Prentice-hall International, 1996.

119. J. Tang, G. Morabito, I. Akyildiz, and M. Johnson. RCS: a rate control scheme for real-time traffic in networks with high bandwidth-delay products and high bit error rates. In Proc. of IEEE INFOCOM'Ol, Apr. 2001.

120. L. Taylor, R. Titmuss, and C. Lebre. The challenges of seamless handover in future mobile multimedia networks. IEEE Personal Communications Magazine, 6(2):32-37, Apr. 1999.

121. J. Touch. TCP control block interdependence. IETF RFC 2140, Apr. 1997.

122. UCB/LBNL/VINT. The ns-2 network simulator, Aug. 2003. http://www.isi.edu/nsnam/ns/.

123. B. Walke. Mobile Radio Networks, Networking and Protocols (2. Ed.). Wiley k Sons, 2001.

124. H. J. Wang, R. H. Katz, and J. Giese. Policy-enabled handoffs across heterogeneous wireless networks. In Proc. of the Second IEEE Workshop on Mobile Computing Systems and Applications, Feb. 1999.

125. J. Widmer, R. Denda, and M. Mauve. A survey on TCP-friendly congestion control. IEEE Network, 15(3):28-37, May 2001.

126. J. Wong and Y. Liu. Deadline based network resource management. In Proc. of the International Conference on Computer Communications and Networks (ICCCN'OO), Oct. 2000.

127. G. Wright and W. Stevens. TCP/IP Illustrated, Volume 2: The Implementation. Addison-Wesley, Dec. 1999.

128. G. Xylomenos. Multi Service Link Layers: An Approach to Enhancing Internet Performance over Wireless Links. PhD thesis, University of California at San Diego, 1999.134

129. G. Xylomenos and G. Polyzos. Quality of service support over multi-service wireless internet links. Computer Networks, 37(5):601—615, July 2001.

130. G. Xylomenos, G. Polyzos, P. Mâhônen, and M. Saaranen. TCP performance issues over wireless links. IEEE Communications Magazine, 39(4):52—58, Apr. 2001.

131. Y. R. Yang, M.S. Kim, and S. S. Lam. Transient behaviors of TCP-friendly congestion control protocols. In Proc. of IEEE INFOCOM'Ol, Apr. 2001.

132. M. Yavuz and F. Khafizov. TCP over wireless links with variable bandwidth. In Proc. of the IEEE Vehicular Technology Conference (VTC'02 FallJ, Sept. 2002.