Queue-Management Architecture for Delay Tolerant Networking

Abstract

During the last years, the interest in Delay/Disruption Tolerant Networks has been significantly increased, mainly because DTN covers a vast spectrum of applications, such as deep-space, satellite, sensor and vehicular networks. Even though the Bundle Protocol seems to be the prevalent candidate architecture for delay-tolerant applications, some practical issues hinder its wide deployment. One of the functionalities that require further research and implementation is DTN queue management. Indeed, queue management in DTN networks is a complex issue: loss of connectivity or extended delays, render occasionally meaningless any pre-scheduled priority for packet forwarding. Our Queue-management approach integrates connectivity status into buffering and forwarding policy, eliminating the possibility of stored data to expire and promoting applications that show potential to run smoothly. Therefore, our approach does not rely solely on marked priorities but rather on active networking conditions. We present our model analytically and compare it with standard solutions. We then develop an evaluation tool by extending ns-2 modules and, based on selective scenarios primarily from Space Communications, we demonstrate the suitability of our model for use in lowconnectivity/high-delay environments.

Routing protocols for delay tolerant networks

“…In [18], queue management is considered a fundamental technique to improve DTN protocols' performance and [16] discusses a queue management architecture for DTNs.…”

“…In particular, we started considering the techniques proposed in the taxonomy presented in [30], and we identified forwarding and replication as the most distinguish ones. Furthermore, in light of the work of Lenas et al [16], we also consider queue management as a fundamental technique.…”

Дослідження Методу Активного Управління Чергами На Інтерфейсах Маршрутизаторів Телекомунікаційних Мереж

“…Для можливості реалізації превентивного (завчасного) обмеження інтенсивності потоків, що надходять на вхід інтерфейсу маршрутизатора телекомунікаційної мережі також необхідно ввести множину керуючих змінних третього типу i y ( 1, ) i N  , які за своїм фізичним змістом характеризують частку i -го потоку пакетів, що отримала відмову в обслуговуванні на інтерфейсі маршрутизатора в ході вирішення задачі AQM [1,[9][10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20][21][22][23]. Чисельно змінні i y будуть визначати ймовірність відкидання пакетів i -го потоку з сформованої на інтерфейсі маршрутизатора черги та підпорядковуватимуться умові вигляду:…”

“…1). Подібний підхід є схожим, наприклад, до моделі зваженого справедливого обслуговування -Weighted Fair Queuing, WFQ [1,[16][17][18][19][20][21][22][23]. Таким чином, використання моделі управління чергами з лінійно-квадратичною цільовою функцією (10) та врахуванням значення множника балансування w дає можливість завчасно обмежувати інтенсивність саме того потоку, який спричинює перевантаження інтерфейсу маршрутизатора телекомунікаційної мережі.…”

Fuzzy Based Dynamic Buffer Management in Wimax 16m Networks

“…The functions that are to be supported by the buffer management scheme are as follows: • Traditionally, the Buffer management is utilized mainly to regulate the traffic fluctuations (Lenas et al, 2011) • When a node receives more data to forward, the excess data has to be buffered. When the limited buffer space is full, the congestion occurs and consequently the received data has to be dropped • The main causes for packet loss in networks are buffer overflows due to congestion.…”