BBR‐G: 最適スループットのための新しいエンドツーエンド混雑制御プロトコル

要旨 ボトルネック帯域幅およびラウンドトリップ伝播時間（BBR）プロトコルは、特にマルチメディアアプリケーションのために、高い送信速度を達成するために最近インターネットで採用されました。しかし、送信速度の徐々の増加はボトルネックリンクに過負荷をかけ、持続的なキュー、高いキュー遅延、パケットロスの増加、ネットワーク全体のパフォーマンス低下を引き起こします。さらに、プロトコル内の不公平性がBBRの混雑制御における効果を制限しています。本稿では、RTTの変動に動的に応答する適応ペーシングゲインメカニズムを提案することで、これらの制限に対処します。RTT変動、キュー遅延、ペーシングゲインを共同で考慮する多変数最適化目的を定式化します。提案するBBR‐Gは、ns‐3ネットワークシミュレーターに実装され、Mininet実験を使用してさらに検証されました。ns‐3実験は、複数のトポロジー（多対一および多対多）および異なるボトルネック帯域幅ネットワークで実施されました。実験結果は、BBR‐Gが平均ネットワークスループットを最大50.77%改善し、ボトルネックキュー占有率を最大50.84%削減し、BBR、BBR‐A、FEBBR、Vegas、CUBICに比べて遅延を最大45.2%減少させることを示しています。スループットのt検定に基づく統計的検証とアブレーションスタディ、感度分析は、シミュレーション環境における提案されたBBR‐Gの堅牢性を示しています。さらに、Mininetに基づくエミュレーション実験は、複数の同時フローを持つ共有ボトルネックダンベルトポロジーで実施され、提案されたアプローチの実用性を検証します。実験結果は、BBR‐Gが既存の混雑制御アルゴリズムに比べて改善されたスループットと低遅延を達成しながら、より良い公平性を維持することを示しています。