마르코프 오류모델 하에서의 LAP 계열 프로토콜들의 전송성능과 반응시간에 대한 이산-시간 해석

Discrete-Time Analysis of Throughput and Response Time for LAP Derivative Protocols under Markovian Block-Error Pattern

본 논문에서는 전송채널의 메모리 (전송오류가 발생하는 형태상의 통계적 상관관계) 특성이 현재 실제 널리 사용되고 있는 오류제어 프로토콜의 성능에 어느 정도 영향을 끼치는 가를 연구하고자 한다. 먼저 각 정보블록의 오류발생 형태는 전송오류가 발생하거나 하지 않는 두 가지 상태를 갖는 마르코프 오류모델을 따른다고 가정하고, 이 모델을 다중－거부 옵션을 가진 실제적인 LAP 계열 프로토콜들, 즉 LAPB/D/M 절차들에 적용하여 전송성능과 반응시간에 대한 이산－시간 해석을 행한다. 수치해석을 통해 마르코프 오류모델 하에서 분석된 실제적인 LAP 계열 프로토콜의 전송성능과 전송지연 특성이 일반적으로 가정되는 상호독립적 오류모델을 사용한 결과보다 개선된다는 점을 관찰하고 오류제어 프로토콜의 정확한 성능분석을 위해서는 집중형 오류모델을 사용해야 한다는 결론을 도출한다. 또한 사용자가 인지하는 반응시간의 정확한 평가를 위해 평균과 표준편차를 동시에 고려한 새로운 반응시간 척도를 제안하고, 이를 평균으로만 반응시간을 평가할 경우와 비교하여 새로운 척도가 파라미터 변이에 대해 훨씬 민감하게 반응시간을 평가할 수 있다는 효율성을 입증한다．

In this paper, we investigate how well the channel memory (statistical dependence in the occurrence of transmission errors) can be used in the evaluation of widely used error control schemes. For this we assume a special case named as the simplest Markovian block-error pattern with two states, in which each block is classified into two classes of whether the block transmission is in error or not. We apply the derived pattern to the performance evaluation of the practical link-level procedures, LAPB/D/M with multi-reject options, and investigate both throughput and user-perceived response time behaviors on the discrete-time domain to determine how much the performance of error recovery action is improved under burst error condition. Through numerical examples, we show that the simplest Markovian block-error pattern tends to be superior in throughput and delay characteristics to the random error case. Also, instead of mean alone, we propose a new measure of the response time specified as mean plus two standard deviations 50 as to consider user-perceived worst cases, and show that it results in much greater sensitivity to parameter variations than does mean alone.