Low Latency Low Loss Scalable Throughput (L4S) is a technology which aims to provide high throughput and low latency for the IP traffic, lowering also the probability of packet loss. To reach this goal, it relies on Explicit Con- gestion Notification (ECN), a mechanism to signal congestion in the network avoiding packets drop. The congestion signals are then managed at sender and receiver side thanks to scalable congestion control algorithms. Initially, in this work the challenges to implement L4S in a 5G network have been analyzed. Using a proprietary state-of-the-art network simulator, L4S have been imple- mented at the Packed Data Convergence Protocol layer in a 5G network. The 5G network scenario represents a context where the physical layer has a carrier frequency of 600 MHz, a transmission bandwidth of 9 MHz, and the proto- col stack follows the New Radio (NR) specifications. L4S has been adopted to support Augmented Reality (AR) video gaming traffic, using the IETF ex- perimental standard Self-Clocked Rate Adaptation for Multimedia (SCReAM) for congestion control. The results showed that when supported by L4S, the video gaming traffic experiences lower delay than without L4S support. The improvement on latency comes with an intrinsic trade-off between throughput and latency. In all the cases analyzed, L4S yields to average application layer throughput above the minimum requirements of high-rate latency-critical ap- plication, even at high system load. Furthermore, the packet loss rate has been significantly reduced thanks to the introduction of L4S, and if used in combi- nation with a Delay Based Scheduler (DBS), a packet loss rate very close to zero has been reached. / Low Latency Low Loss Scalable Throughput (L4S) är en teknik som syftar till att ge hög bittakt och låg fördröjning för IP-trafik, vilket också minskar sanno- likheten för paketförluster. För att nå detta mål förlitar det sig på Explicit Cong- estion Notification (ECN), en mekanism för att signalera "congestion", det vill säga köuppbyggnad i nätverket för att undvika att paketet kastas. Congestion- signalerna hanteras sedan vid avsändare och mottagarsida där skalbar anpass- ning justerar bittakten efter rådande omständigheter. I detta arbete har utma- ningarna att implementera L4S i ett 5G-nätverk analyserats. Sedan har L4S implementerats på PDCP lagret i ett 5G-nätverkssammanhang genom att an- vända en proprietär nätverkssimulator. För att utvärdera fördelarna med imple- menteringen har L4S-funktionerna använts för att stödja Augmented Reality (AR) videospelstrafik, med IETF-experimentella standard Self-Clocked Rate Adaptation for Multimedia (SCReAM) för bitrate-kontroll. Resultaten visade att med stöd av L4S upplever videospelstrafiken lägre latens än utan stöd av L4S. Förbättringen av latens kommer med nackdelen av en minskning av bit- takt som dikteras av den inneboende avvägningen mellan bittakt och latens. I vilket fall som helst är kapacitetsminskningen med L4S rimlig, eftersom goda kapacitetsprestanda har uppnåtts även vid hög systembelastning. Vidare har paketförlustfrekvensen reducerats avsevärt tack vare införandet av L4S, och om den används i kombination med en Delay baserad schemaläggare (DBS) har en paketförluster mycket nära noll uppnåtts.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-284554 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Brunello, Davide |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2020:575 |
Page generated in 0.0017 seconds