Int ern at i onal  Journ al of Ele ctrical  an d  Co mput er  En gin eeri ng   (IJ E C E)   Vo l. 8 ,  No. 6 ,  D ece m ber   201 8 , pp.  4467 ~ 44 76   IS S N: 20 88 - 8708 ,  DOI: 10 .11 591/ ijece . v8 i 6 . pp4467 - 44 76     4467       Journ al h om e page :  http: // ia es core .c om/ journa ls /i ndex. ph p/IJECE   Effecti ve  Route r   Assisted  Congestion C ont ro l   f or S DN       So fi a  Naning   Hertia na 1 ,  A d it Kur niawa n 2 , H en draw an 3 ,  U d jianna  Sek teria P asari bu 4   1 ,2,3 School  of El e ct ri ca l   Eng ine er i ng  and  In form at i cs ,  Insti tut Te kn ologi   B andung, I ndonesia   4 Facul t y   of  Ma th emati cs  and  Na t ura l  Sc ie nc es,   In stit ut Te kno logi   Bandung ,   Indon esia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ma r 16 , 201 8   Re vised  Ju l  6 ,   201 8   Accepte d  J ul  20 , 2 01 8       Route r  As sisted  Congesti on  Con trol   (RACC)  wa s  designe d  to   improve  end - to - end  conge st io n  cont rol  per for m anc e  b y   using  prior  knowledge  on  net work   condi ti on .   How eve r,  the  tra d i ti onal  Internet   does  not  pr ovide   such   informati on,   whi ch  m ake s  thi s  ap proa ch  is  not   f eas ibl e  to  de li ve r.   Our  pape r   addr esses  thi s  n et work  informat ion  def i cienc y   i ss ue  b y   proposi ng  a  n ew   conge stion  control  m et hod  th at  works   on  the   Software   Defi n e d  Network  (SD N)  fra m ew ork.   W e  ca ll   thi s  proposed  m et hod  as  PACE C  (Path  As socia ti vity   C e ntra liz ed  Cong e stion  Control ).   I n  SD N,  globa l  vie w  of  the  net work  informati on  cont a ins  the  net work  topol og y   including  li n k  prope rti es   (i. e . ,   t y pe,   ca p acit y ,   power  consum pti on,   etc. ) .   PA CEC  uses  thi s  informati on   to  det ermine  the  fee dbac k  signal,   in  orde r  for  the   s ourc e  to  start   sending  data   at   a  high  r ate  an d  to  quic kl y   r each  fai r - shar e  ra t e.   Th e  sim ula ti o n  show s  tha t  the   eff ic i ency   a nd  fai rne ss   of  PA CEC  are   be tt e r  tha n  Tr ansm ission  Control  Protocol   ( TCP)  and  Ra te Cont ro l  Protoco l  ( RCP ) .   Ke yw or d:   C o n g e s t i o n   c o n t r o l   G l o b a l   k n o w l e d g e   P A C E C   S D N   T r a d i t i o n a l   I n t e r n e t   Copyright   ©   201 8   Instit ut e  o f Ad vanc ed   Engi n ee r ing  and  S cienc e .    Al l   rights re serv ed .   Corres pond in g  Aut h or :   So fia  N a ning  Her ti ana ,   School  of Elec tric al  Engineer ing  a nd  Inform at ic s,   In sti tut Te knol og i  Ba ndun g,   I ndonesi a ,   J l.   Ga nes ha No.1 0,  Ba ndun g 4 0132, I ndonesi a .   Em a il :  so fiana ning @ te lk om un ive rsity .ac.id       1.   INTROD U CTION   Congesti on  co ntr ol  is  a  proc ess  to  re gu la te   the  sen ding  r at e  of   the  s our ce  on   t he  net work   so   t he   sen der  m ay   adj ust   the   entry   of  data  acc ordin g  t o  the   netw ork   co ndit ion  to   ens ure  se nder' s  Q ualit y  of  Se rv ic e   (QoS )  re quire m ents  are  f ulfi ll ed  [1 ] .  A  go od   c onge sti on   con t ro l  will   ensu re  t hat  there   is  no   dro p  in  qu al it y   and   ass ure  a  good  qual it y  network   [2 ] ,   [ 3].  I t  is  widel y  kn own  that  a n  en d - to - e nd  pac ket  loss  co ntr ol  suc h  as  Transm issi on   Con tr ol  P r oto c ol  (TC P)   has   s ever al   i neffici encies  [ 4].  O ne   reas on  of  i neffici ency  is  that   TCP   treat s  pac ket  lo ss  as  co ngest io n  sig nal.  T here fore,  it   can not  disti nguish  bet ween   pac ket  lo ss  due  to  c onge sti on  with  pack et  l oss d ue  t o other c auses.    Packet  loss  a s  a  congesti on  si gn al   im plies  that  act ion   can  only   be  do ne  af te r  co ng est i on   occurs  [5 ] .   TCP  us es   ass um pt ion   that  t he   netw ork  doe s  not  pro vid e   exp li ci t  fee db a ck  to  t he  s our ce  [6 ] ,  w hich  m akes   each  s ource  to  est i m at e  the  na ture  of   t he  net work  pat h,   s uc h  as  r ound  tri p  tim e  (RTT)  or   us a ble  ba ndwi dth ,  t o  deliver  e ff ic ie nt   end - to - en d  c ongestio n.   To  i m pr ove  TCP  perform ance,  previ ou s   resea rc h  intr oduce d  t he  us e   of   e xp li ci t  co ng e sti on   sig na ls  to  t he  netw ork  [ 7].  This  m et ho d  is  co m m on ly   cal led   the  R oute r  A ssist ed  C ongestio n  Co ntr ol  (RACC).   In   the  tradit io nal   In te r net ,  RACC   m et ho d  is  app li ed  to  ea ch  router  wh e r e  the  router  pro vid es   feedbac k  to  t he   end  syst em   a bout  the  sta te   of  the  netw ork  a nd   te ll s   t he  se nder  t o  se nd   pac kets  at   a  spe ci fic  rat e.  Fi gure 1  g iv es  a  sim ple  ov erv ie w  of  r oute rs  th at   al ways p r ovide f ee db a ck  i nfor m at ion   to  t he   end - us er .   RAC C  is  m od el ed  us in g  the  M/ G /1 - PS  queue  t he or y  to  cal cula te   the  aggreg at e  rate  on   eac h  router   (no de) .  T he  a ggre gated  r at e a t eac h node  l   f ollows a sim ple m od el  as d es cribe d by the  f ollow i ng equat ion   [ 8]:     =   ( 1 − )       (1)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :  20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   2018   :   4467   -   4476   4468   w he re  R l   is  the   sen ding r at e  f or a li nk,   C l   is  th e  li nk  ca pacit y,  and  ρ l   is  t he  li nk u ti li zat ion .     Ther e  a re  thr e e  so luti ons  off ered   for  RAC C  in  the  tradit ion al   I nter net.  The  fir st  so luti on   is  to  us e  a  router  to  detec t  congesti on  a nd   se nd  this  in form ation   to  t he  en d  syst em .   Ba sed  on  this   inform at ion ,  the  en d  syst e m   decides   to   c on tr ol  the   congesti on  on  t he  netw ork.   Th e  exam ple  of   t his  cat eg or y  is  Ex plici t  Con ge sti on   No ti ficat io n  ( ECN)  [ 9]  an d  Qu ic k - Start  [ 10 ] .  The  sen di ng  rates  in   bo th  prot oco ls  ar e  decide d  at   t he  e nd  syst e m   based   on   i nfor m at ion   recei ved  f rom   the  netw ork   and  the  c har a ct erist ic s  of   ea ch  a p plica ti on.   The   seco nd   s olu ti on  is  to  us e  a  router  to  detect   congesti on  an d  avail able  netw ork  res ources ,  and   at   the  sam e  tim e,  the  router  distr ibu te s  netw ork   resour ce s   f or   each  inf or m at i on   fl ow.  The  e xam ple  of   this  cat ego ry  is  Exp li ci t  Congesti on  Co ntr ol  Pr oto c ol  (X CP )  [11],  a nd  Ra te   Co ntr ol  Protoc ol  (RC P)   [12].  I n  t his   seco nd  ap proa ch,   t he   end  syst em   on ly   acce pts r eco m m end at ion s fro m   the  r oute r  to  ad just  it s  se nd i ng  rate.   T his  ap proac h  al lo ws  t he   router t o decid e the se ndin g  r at e for  eac h flo w wit hout ca usi ng  c onge sti on  on the  netw ork .           Figure  1 .   Ro uter  assist ed  con gestio n  c on tr ol       To  cal c ulate   the  c hange  i n  flo w  se nd i ng  r at e,  XCP  cal culat es  the  a gg reg at e  ba ndwi dth   f or   eac h  router.  X C P  use s the  fo ll owin g  e qu at io n  t o  c al culat e the  de sired  a djust m e nt of t he  a ggre gate b a ndwi dth [ 11 ] .     ( ) = ( − ( ) ) − ( )            (2)     In   t his  eq uatio n,   C l  is  the  ca pa ci ty   of   the o ut go i ng   li nk,  ( )   is  t he  rate of   it s outg oing  tra ff ic ,   ( )   is  the  pe rsiste nt  qu e ue  durin g  t he  pr e vious  c ontr ol  inter val  a nd  d   is  t he  a ve rag e  RT T.  T he   res ulted  ag gr egate   feedbac k   ( )   can   be  posit ive  or  ne gative   an d  is  distrib ute d  am on g  the   tr aver si ng  fl ow s .  Th e  fai rn ess   con t ro ll er   us e s   the   A ddit ive - I ncr ease/ M ulti plica ti ve - D ecrea se   ( A IMD)  pr i nciple  t o  al loc at e  the  po sit iv e  or   ne gative   fee db ack.  Po sit ive  feedbac k  is  distribu te d  e qu a ll y  a m on g  al l  flo ws  a nd  ne gative  feedba ck  i s   distrib uted  pro portio nally   to  their  cu rr e nt  th rou ghput.  XC P  has  tw o  disa dv a ntage s:  firs t,  the  sta rtup   flow   is  work i ng  slow l y,  so   the  com pleti on   tim e  of   flo w  is  no t  sm oo t h  f or   sm al l   flo w  [13].  Sec ond,   it   require s  per - pack et  c al culat ion ; t his  r ai ses  the pr ob le m  o f si gn ific a nt  ov e rh ea d [12].   RC P  was   de ve lop e d  by  Na ndit a   [ 12 ]   with  the   ai m   of  pro vid i ng  a  si m pler  co nge sti on   c ontr ol  m echan ism . R CP assum es th at  the se nd er  use s a r at e - base d  delive ry  m ec han ism . Eq ual  to X CP, RC P requ i res   cal culat ing  the  aggre gate rate to adju st t he  f l ow  se ndin g  rat e. RCP cal culat es the ag gre ga te  r at e   ( )   on ce  pe r  interval c ontr ol w it h  t he follo wing e qu at io n:     ( ) = ( − ) ( 1 + ( − ( ) ) − ( ( ) ) )       (3)     Wh e re   ( )   is  the  com m on   feedba ck  rate,  d   is  th e  aver a ge  RTT   and   C l   is  the  capaci ty   of   the   ou t go i ng   li nk .   ( )   is  the  ag gr e gate  ou t go i ng   t raffic   w hich  was  m easur ed  duri ng   t he  la st  co ntro l  inter val,   ( )   is  the  cu rr e nt   qu e ue  occ upat ion   d   is  the  upda te   interval  dur at ion   with  d .  It   can  be  sho wn  that  RC P  is  loc al ly   sta ble  if  certai n  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om p  Eng   IS S N: 20 88 - 8708     Eff ect iv e Ro ute r Assiste d C on gestio n  Co ntr ol  for SD N   ( So fi a  N an i ng H ert i ana )   4469   conditi ons  f or   α   a nd  β   a re   fu l fill ed  [ 12] .  Des pite  thes e  i m pr ovem ents,  XCP   an d  RC P  sti ll   face  m any   chall enges  e s pe ci al ly   in  que ue   sup port.  The   pro blem   of   t he   que ue  s uppo rt  in   this  syst e m   is  that  the  prot oco l   assum es  on ly   a  sing le   queue ,   con tra ry  to  th e  desig n  of   a  hi gh - en d  r ou te r  that  rar el y  has  on ly   one  que ue .  The  i m ple m entat io n  can  be  tric ky   if  there  are  thousa nd s  of   f lows   pa ssi ng  thr ough  the  r oute rs  with  different   char act e risti cs.   Finall y,  the  th ird  s olu ti on  is   to  us e  a   r oute r  to  detect   congesti on  al ong  t he  path  a nd   pro vide   inf or m at ion   to  the  en d  syst e m .  The  exam ple  of   this  cat eg ory   is  the  Op en  Box   P ro t oco l  ( OBP)   [14].  OB P  us e s   a  colla borati on  ro ute r  to  iden ti fy  netwo r k  r eso ur ces  al on g  the  path  an d  deliver  this  in f or m at ion   to  the  end  syst e m .  The  e nd  syst em   m a de  the  co ngest ion   c ontrol  de ci sion   us in g  t he   data  recei ve d  f r om   the  rou te r.   T he  fo ll owin g  eq ua ti on   sho w s   ho w  the  se nd i ng  r a te   is  adjusted .  In  O BP,  T he  init ia l  send in g  rate  W ( t 0 )  de pe nd s  on   the av ai la ble bandwidt h  AB ( t 0 ),  t he  ca pacit y  CB ( t 0 )  at  the  narr ow li nk and  the consta nts  α   an d  ß   [14].     ( 0 ) = ∗  ( 0 ) + ∗  ( 0 )     ( 4)     Ever y  tim e  a  new   ACK  pac ket  is  received ,  the  feedbac k  inform ation   inside  the  pac ke t  is  us ed  to  m ake  adjustm ents  in  tran sm issi on   rate.  O BP  cl aim s  that  it s  co m pu ta tio n  is  sim pler  than  XCP  an d  RC P.  Howe ver,  the  send e r  on  OBP  sh oul d  create   de ci sion   of  ad j ust in g  the  sen di ng   rate  us in g  only   the  inform at ion   on  the   r ou te r  al ong  t he  path.   This   inf or m at ion   is  sti ll   a  local   cat e gory  beca us e  t he  recipient   does  not  unde rstan d  the   act ual  net wor k  c onditi ons.  C on s eq ue ntly ,  th e  OBP  sho uld   al ways  be  care fu l  i n  inc reasin g  a nd   decr easi ng the   delivery  rate t o m a intai n  the  ne twork  stabil it y.   In  g e ne ral, RA CC  can  i m pr ove n et work   perf or m ance.  How ever, the RACC  m e tho d  is r un b y usin g  a  distrib uted  fr a m ewo r k  as  in  tradit ion al   networks  has  som e  dr aw bac ks .   It  requires  a  r ou te r  (s )  that   s upport s   sign al in g band width   of  t he  se t of  p a ram et ers  of  the  sen ding  r at e [15]. T he prese nce  of  i nc om plete  inf orm at ion   about  netw ork   co nd it io ns   m akes  t he  iss ue  of  ef fici ency  a nd  sta bili ty .  T he  c ongestio n  con t ro l  schem e  with   netw ork  s uppo rt  bec om es  ineff ic ie nt  s o  t hat   a  global  in for m at ion   pro vide r  m echan ism   is  nee ded  that  can  be   us e d  by  co nge sti on   c on tr ol  m echan ism s  t o  co ntr ol  net work   c onge sti on.  Co ngest io n  co ntr ol  us i ng  gl ob al   inf or m at ion   ha s  bee n  pro posed  by  Mo nia   et   al .  [ 16]   pro posed   O pe nT CP,  a  TCP  adjus tm ent  dynam ic s   fr am ewo r k  bas ed  on  S DN.  T he   sen ding r at e adju stm ent  in O pe nTCP   is  gl ob al - base d  i nfor m at ion   m anag ed   by  the  co ntr oller.   Op e nTCP  ha s  fill ed  the  S DN   a ppli cat ion   ga ps   in  t he   congesti on  c on t ro l  fiel d.  H ow e ve r,   Op e nTCP   is  a   ne w  ar chite ct ur e   an d  nee ds   sever al   m od ifi cat ion s  on  s om e  el e m ents  of   the   net work  su c h  as   hav i ng   to  m od ify   the  so urce,  f orwardin g  no de s  and   co ntr ollers.  O pe n TCP  al so   has  no  sp e ci fic  ta rg et   rate  an d  adjustm ent  m et hods .  L i ngyun   et   al .  [ 17 ]   pr ese nt  m ult iple  act ive  qu eue  m anag em ent  al gorithm s.  The   al gorithm   is  ex ecuted  acc ordi ng   t o  the  locat i on   of   t he  co ng est ion   on  the  ne twork .  This  al gorithm   is  adap ti ve   to li nk con diti on.    The  li nk   c ondi ti on   is  detect ed  by  m on it or in g  the  sta ti sti cal  center,  if  ther e  is  a  con gestion   li nk,  the n  the  inf orm ation   fl ow   on  th is   li nk   is  tra nsfer red   by  the  Op e nF l ow   c on trolle r.   T his  m et ho d  cl ai m s   to  be   eff ect ive  for  c onge sti on   c ontr ol.  Ne ve rtheles s,  this  al gorith m   do es  no t  fu ll y  ta ke  into  acc ount  the  c ondi t ion   of  netw ork  globa ll y.  Yao   [ 18]   pro po se d  a n  a lgori thm   called  S of t war e - De fine d  Co ngest ion   C ontrol  (SDCC ).  This  a ppr oach  has  t he  c har a ct erist ic s  of   ce ntrali zed  c ontr ol  an d  ca n  get   a  gl ob al   t opol og y  f or  inte grat ed   netw ork  m anag em ent.  SD CC   can  op ti m ize  li nk   util iz at i on   to  c on t ro l  netw ork  co nge sti on .  Howe ve r,   SD CC   sti ll   on ly   co ns iders   net work  pe rfor m ance  an d  do es   not  pay  at te ntion   to   fl ow  perform ance.  Co ng e sti on  c on t ro l   us in g  S D N  a ppr oach   is   sti ll   in  early   de velo pm ent  sta ge.   T he  pro po sed  wor ks   ha ve  no t  discu s sed  the  weaknesse s,  a nd  pe rfor m anc es  i m pr ovem e nts  of  router  a ssist ed  co ntr ol   in  tra diti on al   netw orks.  The   m os t  extensi ve work  for  t he fie ld  of co ng e sti on contr ol in  t he  S D N  is  pro po s ed  f or the  data ce nter  as i n [19] - [ 21] .     In   this  pa per,  we  pro posed  a   new   Ro uter  A ssist ed  Conges ti on   Co ntro l  ( RACC )  m echa nism   t hat  we   cal l  Path  A ss ociat ivit y  Ce ntrali zed  E xp li c it   Congesti on  Con tr ol  (PACEC ).   P ACEC  works  on  the   SDN   fr am ewo r k  t o  ov e rc om e  the  weaknesse s  of  the  R ACC  in   tradit io nal  I nt ern et   by  pro vid in g  global  ne twor k  inf or m at ion . W e u se c om prehensi ve  in for m at ion  to  i m p ro ve  t he  accu ra cy  o f  fee db a ck  to  determ ine t he  sou rce   sen ding  rate.  By   us ing   S D N   te chnolo gy,  c ongestio n  co nt ro l  util iz es  the   global  knowle dg e  of   t he  net work   i n   it s  decisi on  m akin g.   Data  m on it ori ng  c ollec ts  netw ork  i nfo rm ation ,  a nd   this  in form at i on  is  use d  by   the  con t ro ll er  to  m ake  centrali zed  decisi ons  i n  res pons e  to  changin g  netw ork  co ndit ion s   [22].  This  ap proac h  pro du ces  ac cu r at e  inform at io n  s o  that  the  se nd e r' s  sen ding  rate  can  be  c ust omi zed  ap pro pr ia te ly   accor di ng   to   netw ork  c ondit ion s .    PA CEC   cal c ulate s  the  r at e  by   involvin g  al l  the  nodes   al ong  the  c onne ct ion   path   th rou gh  w hich   th e   inf or m at ion   flo ws.   T he refor e ,   the  sen ding  ra te   of   the  i nform at ion   flo w  does  no t  need   t o  cha nge  as  lo ng   a s  it   sti ll   passes  thr ough  the  sam e  path  a nd  the  update  ti m er  of   the  co ntr oller  has  no t  e nd e d.  PA CEC   ca n  a lso  set  the  source  se ndin g  rate  sta rting   at   hi gh - s pe ed  so   that  ne twork  res ource s  can  be  use d  m or e  eff ic ie ntly .  This  pro po se d  m echan ism   is  the  novelty   of   this re search  i n  the  c ongestio n  c on t ro l do m ai n.   Th e  rest  of  this  pa p er  i s   structu re d  as   f ollows:   sect io n  2  e xpla ins  t he   relat ed  w orks  within  t he  t op i c  of  the   RACC .  Sect io n  3  des cribes   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :  20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   2018   :   4467   -   4476   4470   the  desig n  of  the  pro po se d  m echan ism   in  this  pap er .  S ect ion   4  de scr ibes  the  si m ulati on   res ults  of  the  pro po se d  m echan ism , an d fina ll y, Sect i on   5 d escribes  the c oncl us i on s  and  po s sible  fu t ur e  r esea rch dire ct ion s .       2.   PROP OSE D MET HO D   This  sect ion   prov i des  an  ove r view  of  the  P ACEC  dr a ft  [23].  To  bette r  unde rstan d  the  m ot ivati on s   beh i nd   PA CE C,  le t  us   rem e m ber   that  RACC   us es  the  ba sic   equ at io ns  we  ha ve  wr it te n  in  E quat ion  (1)  t o  determ ine the  aggre gate rate  on a lin k.  F r om   that equ at io n we ca n  see t ha t i nf orm at ion   of  a vaila ble  ba ndwidt h  cov e rs  only   w it hin   local .  Co ns e qu e ntly ,  an   RACC   router   will   need   to  coor din at e  with  oth e r  r oute rs   wh e n  i m ple m ented  i nto   netw orks  with  m ulti ple  ro ute rs.   T o  a void  this  draw bac k ,  PA CEC   im ple m ents  a  centr al iz e d  congesti on  co ntr ol  m echan is m ,  wh il e  the  RACC   router  on   t he  tradit io nal  In te rn et   ca lc ulate s  the  ag gr e gate   rate  f or  a  li nk  on ly .  PA CEC   can  cal c ulate   the  a ggre gate  r at e   for  a   pat h,   wh e re  t he  path   has   bee n  pro vi ded   t o  distrib ute  the  f low  from   the  so urce  to   the  de sti nation.  W it h  this  m echan ism ,  the  flow   is  gu a ra nteed  by   route   and   rate  w he n  the  flow   is  al lowed   to  e nter  into  the  net work.  O ur   pr opose d  m et ho d  is  descr ibed  i n  t he  fo ll owin g  sect i on s .     2.1.  Pa th   R at e  ( R p )   Si m il ar  to   the  case  of  the   R ACC  r ou te rs ,   PA CEC   requir es  cal culat i on   on  ag gregate  r at es  to  a dju st  the  sen ding  ra te .  The  dif fer e nce  is  that  the  RACC   cal culat es  an  aggre ga te   rate  fo r  one  li nk   only .   PA CEC   cal culat es  the  aggre gate  rate  for  a  pat h.   W e   cal l  agg re gate   rate  on   PA CE C  as  path  rate  ( ).   To  get  the  pat h  rate,  we  co ns id er  a  netw ork  m od el   w hose  to polo gy  is  char ac te rized  in  Fig ure  2.   T he  netw ork  m od el   is  a  path  consi sti ng   of  s ever al   li nk s  ( 1,   2, ...,  H ).   T he  wh ole  li nk   is  connecte d  to  a  c entrali zed  co nt ro ll er.  E nd  syst e m   as   the  source  of  inf or m at ion   flo w  is  connecte d  to  the  ing res s  switc h  as  the  ga te way  to  the  netw ork.   I n  thi s  case,   nodes  C 1 se rves   as  in gr es s  s witc h.   T he  s ourc e  f i   has  a n  a ssoc ia te d  sen ding  rate  o f  r i .   Flo w   is  transm it te d  from   so urce t o desti nation via  a  path  that  has  capa ci ty   C p .         Figure  2 .   Net w ork  m od el   of   P ACEC        A path c onta in ing  a  ser ie s  of   H   li nk(s ) wil l h ave th e  p at h rate  ( R p )  for m ulate d by the  f ollo wing e qu at io n:     = min = 1 … . ( 1 − )       (5)     Γ i  is  the  i_ th  a ver a ge   li nk  util iz at ion   of  colle ct ed  by  co ntr ol le r  i ,  w her e  = + ,  y i  is  the   i _ th  ave rag e  tra ff i c   li nk ,  q i  is   the  i_ th  qu e ue  li nk,  C i   is  the i_ th   li nk  capaci t y.  In   co ntrast  to  RACC   in  t he  tra diti on al   In te r net,   PA CEC   us e s   Γ i ,  w hic h  is  a   util iz at ion   m atr ix  w ho se   el e m ents  are  glob al   inf or m at ion   netw ork .  Inform ation   about   Γ i   is  obt ai ned   by  the  c on t ro ll er  globa ll y  fr om   each  switc h  inc orp orat ed  in  the  c on trolle d  netw ork .  T he  r i   Inf orm ation  of   R p   New control  action   C 1   C 2   Co n t r o l l er :   Co n g e s t i o n   co n t ro l  p o l i cy     So u rce  f i   D es t i n at i o n   C H   C p   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om p  Eng   IS S N: 20 88 - 8708     Eff ect iv e Ro ute r Assiste d C on gestio n  Co ntr ol  for SD N   ( So fi a  N an i ng H ert i ana )   44 71   m ai n  adv a ntag e  of     is  that  it  can  be  a  pr e ci se  so luti on  f or   ,   w hi ch  is  no t  under - est i m at e d   n or   ove r - est i m at e d .   Sub - sect ion 3 . 2   de scribes  ho w  P ACEC  ob ta ins   su c h  in form at i on.     2.2.  R p  Up d at i ng   Netw ork  c ondi ti on s  var y  fro m   tim e  to  tim e.  Th ere fore  t he  c on t ro ll er  ne eds  to   up date   the  netw ork  inf or m at ion   co ntinuo us ly   to  de li ver   an   ef fecti ve  poli cy .  T he   co ntro ll er  upda te s  the  inf orm at ion   of  R p  in  e ach   update  pe rio d  T c   an d  the  c ontrolle r  will   pro vid e  updated  i nfor m at ion   to  the  in gr ess  swit ch.   R p   is  af fect ed  by   the  switc h  util i zat ion   Γ i .  R p  ch ang e s   if  t her e   is  a  cha nge  in   Γ i .  I n  t his  sect ion,  we  descr i be   how   the  c ontrolle r   ob ta in s  the  up dated  i nfor m ation   on  .   Sup pose  there   are  H  switc h es   t hat  s end  the  update d   in form at ion   to  th e   con t ro ll er  i n  c on sta nt  ti m e  interval  t .  T hus ,  each  delive ry  of  data   is  done   at  = ( ∆ , 2 ∆ , 3 ∆ , … … . ∆ ) ,  wh e re  T s  is  ti m e  update  s witc h.   T he  c ontr oller  processes   the  in f or m at i on  f or  the  c on trolle r  at   a  pe r iod   T c ,  with   = .   so   that  ev ery  tim e  the  up date  is  pe rfo r m ed,   the  co ntr oller  colle ct s  inf or m at ion   m   t i m es  with   interval  T s .  I f  the  total   ob se rvat ion   tim e  is   T   and   durin g  this   tim e  interval  t her e  are  k  ti m e s  wh e re  inf or m at ion  is  colle ct ed ,   then   the   co ntr oller  requires   an   up date  of    tim es  that  are  done   at   tim e  interval   ind e x   s 1 , s 2 , … . s k m − 1 , s k m ,  wh e re     is  tota l  inf or m at io n  a t  obser vatio n  ti m e  T   as   s how n  i n  Fig ur e   3 .   Her e   s c  de no te s  the   in dex of ti m e interval  where a c ontrolle r  co ll ect s   in for m at ion  f r om  each  s witc h.       j = 0 j = 4 j = m k = 1 k = 2 k = m + 1 k = s . m k = m + 3 T j = 2 j = m + 2 j = m + 4 j = m + 4 s 1 s 2 s k / m T c   =  m . Ts Ts     Figure  3 .  I nf or m at ion  updat e        Link uti li zat ion  in  each  ti m e  ind e x  s c  for  eac h  li nk  i   ca n be  cal culat ed  as      ( ) = 1 ∑ , + ( − 1 ) + , + ( − 1 ) ) = 1     ( 6)     Wh e re   ,   repre sents  the  pac ket  passi ng  th rou gh   a  switc h   i   at   ti m e  ind ex    ( = . ∆  ) ,  wh e reas   ,   represe nts  the   qu e ue  le ngth  a t  switc h   i   at     ( = . ∆ ) .  The   y i   an d  q i   a re  c ollec te d  e ve ry  tim e  interv al   Ts   t o  k.Ts .   The   y i,p   is  the  tra ff ic   on  node  I  f r om   tim e  interval  to  p ,  w her e  p = 1,2 ,  ..... ..  k .   Furth erm or e ,  R p   f or  ever y   update  per i od  s   can  be w ritt en  a s     ( ) = min = 1 … . ( 1 − , )     ( 7)     or     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :  20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   2018   :   4467   -   4476   4472   ( ) = min = 1 … , . ( 1 − ( 1 ∑ , ( − 1 ) + , ( − 1 ) ) = 1 1 ) )     ( 8)     Av ai la ble  ba ndwi dth   on  eac h  li nk  as  pro pose d  in  Eq uation   ( 8 )   dif fers   from   tradit iona l  avail able  band width   m od el   giv e n  in  E qu at io n   ( 1) .  I n  this  m echan ism ,   we  con ti nu ou sly   up date  the  avail able  ba ndwidt h  base d  on   act ua l  util iz ation   an d  queue  le ngth   at   ever y  node   in  the  path  as  giv en  in  E qua ti on   ( 5 ) .  T rad it ion al   routin g ,   o n  the   oth e r han d ,   onl y rel ie s   on  a  spe ci fic nod e  as  giv e n  in  E qu at i on   ( 1 ) .     2.3.   Sendin g  R ate   Up d ate   Sendin g  rate  update  ai m s   to  adjust  the  sour ce  send in g  rate   ( r i )  base d  on   c urren t  net work  conditi on s .   As  m entioned  befor e ,  the  sou rce  se nd i ng   rat e  ad j us tm ent  on  P ACEC   is  ba sed   on  the  path   rate  ( )  cal culat ed   by  the  SDN  c ontr oller.  E ve ry  T C   pe rio d ,   the   co ntr oller  up da te s  R p .  T hen  i n  eac h  of  these   pe rio ds ,  t he  s ource   gets  a  ne w  rat e  corres pondin g  to  R p ,   w hich   is  inform ed  by   the  con t ro ll e r  to  the  s ource   thr ough  the  i ngress  switc h.   The   ne w  rate  is   in depend e nt  of   t he  pr e vious  rate.  If   t her e  is   N   fl ow  t o  be  tra nsm itted  on  a  pa th  a nd   each f lo w  is given  the sam e rate, then   R p   on   each contr oller  u pdat e is div ided  e qu al ly . T he  f ollow i ng  e qu at io n  sh ows  ho w  the  sendin g rate  ( r i )  is a dju ste d.      ( ) = min = 1 … . ( 1 − ( ∑ , ( − 1 ) + , ( − 1 ) ) = 1 ) )     ( 9)     Eq uation  (9)  de no te s  the  m axim u m   send ing   rate  that  can   be  pro vid e d  to  tran sm i t  a  fl ow   s o  that  the   so urc e   sen ding  rate  r i   m eet s  the  lim it ≤  .  Her e ,  we   c on cl ud e   that   to  a dju st   the   se nd i ng  rate   at   t he  s ource ,  PA CEC   us es t he  fo ll owin g  st eps :   a.   The  S DN   c ontrolle r  cal culat e s  resou rces  on   a  path  at   eac h  pe rio d  Tc .  T his  res ource   ca lc ulati on   co ve r s  band width avai la bili ty  w hich  i s the n  c onver te d  int o path  rate  ( R p ).   b.   Ingr e ss  s witc h  receive s  in f orm at ion   f ro m   the  S D N  c ontr oller  for  eac h  per i od  of  c ontr olli ng  T c .   I ngr ess  switc h passes  this in form at ion  to  the  s ource.   c.   The  s ource  ad justs  it s  send i ng  rate  base d  on  the  in form at i on   receive d  f r om   ing ress  sw it ch.   The  s our ce   transm it s  the  fl ow   at   the  rate   ,   correspo nd i ng   to  the  rate - s ha rin g  al g ori thm   at   the  so urce.  The    canno t   exceed  ,   as  the   upper   li m it .  T he  sou rce  will   stream   the  flo w  with  t he  sa m e  rate  un ti l  there  is  a  c hang e  of info rm ation   rate . If  t her e  ar e N   flo ws  t hen  ∑ 1 ≤ .       3.   RESU LT S   A ND AN ALYSIS   In   t his  sect ion,   we  re port  the  si m ulati on   res ults  colle ct ed  with  ou r  im ple m entat ion   of  P ACEC  in  the   Mi nin et   Sim ul at or .   We  c ompare d  the   sim ulati on   res ults  of   t he  propo sed  m et ho d  w it h  oth e r  c onge sti on  con t ro l  m echan ism s  su ch  as  RC P.  Her e  we   com par ed  P A CEC   wi th  RC P  du e  t o  the  re aso n  that  PA C EC  is  a   rate  base d  co ng e sti on   c ontr ol  su c h  as  R CP.  W e  al s o  com par e  PAC EC  with  T CP  to  see  P ACEC   i m pr ovem ents  ov e rs   im po rtan t  congesti on   c on t ro l  pr oto c ol  on   t he  In te rn e t.   To  m easur e  the  perf or m ance  of   the  co ng e sti on  con t ro l  m echan ism ,  we  evaluated   the  t hro ughput,  e ff ic ie ncy,  sm oo th ne ss,  an d  f ai rn e s s.  As  a   ref e ren ce  sce na rio, we  writ e the sim ulati on   par am et ers  in  Table  1 .       Table  1.   Param et ers  of  Sim ula ti on   p ara m et er   v alu e   Bo ttlen eck Lin k     C = 1 0 0  M b p s   Bu ff er  Size   B [ 1 0 ,100]   Si m u latio n  T i m e   100  seco n d s   E m u lato r   Minin et   Co n troller   Ryu    Top o lo g y   Ab ilen e   Pack et Size   1 5 0 0  By tes   RTT   5 0   m s   Op erating  sy ste m   Ub u n tu         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om p  Eng   IS S N: 20 88 - 8708     Eff ect iv e Ro ute r Assiste d C on gestio n  Co ntr ol  for SD N   ( So fi a  N an i ng H ert i ana )   4473   3.1.  Th ro ug h p ut   Figure  4  sho w s  com par iso n  thr ough pu t  ac hi evem ent  of  co ng e sti on  co ntr ol  sc hem e.  Our  sim ulati on  is  cond ucted  by   enterin g  tw o  kinds  of   flo w s   consi sti ng   of  la rg e  flo w  (f l ow  A )  a nd  sm all  flow  ( flo w  B)   to  th e   netw ork.   We  m easur e  the  th rou ghput  for  both  fl ows.  T he  si m ulati on   res ulted  in  the  a ve rag e  of   t hro ughput  f or   PA CEC   is  48. 9  Mb ps ,   RC P  is  46.3  Mb ps ,  and  TCP  is  31,  45  M bp s   f or   flo w  A .  T he  si m ul a ti on   res ults  f or   flo w  B  obta in ed  the  a ve rag e   of   t hro ughput ;  PA CEC   is  12. 27   M bps,  R CP  is  11. 58   M bp s ,  a nd   TCP  is  7.8 7  Mbp s .  In   this  case,  PA CEC   ou t perform ed  RC P  and   TCP.   PA CEC   incre ased  m ean  thro ug hput  achie vem ent   ov e r  RC P  b y  5.7%  and TC P  by  5 5.7 %.            Fi gure  4.   Th r ough pu t ac hie ve m ent o f   co nges ti on  c on t ro l s c hem e       3.2.  E ff ic ie nc y   The  ef fici enc y  of   the  c ongestio n  co ntr ol   m echan ism   can  be  deter m ined  thr ough  the  po we r   par am et ers,  i.e. , th e  rati o betw een thr oughput  and  delay  [ 24 ].       = ℎ  ℎ             (1 0 )     We  s umm ariz e  the  sim ulatio n  res ults  in  Table   2.   We  can  see  t hat  P ACEC  ha s  the   highest  powe r  val ue   com par ed  t o  R CP an d  TC P.  T hat  in dicat e d   t hat P ACEC i s  m or e eff ic ie nt  than  RC P  and  TCP.       Tabl e  2 . E ff ic i ency com par is on of   P ACEC,   RC P,  an d TC P   Co n g estion co n trol  sch e m e   Thro u g h p u t ( Mbp s)   Delay ( m s)   Po wer  (α=1 )     Flo w A   Flo w B   Flo w A   Flo w B   Flo w A   Flo w B   PACEC   4 8 ,9   1 2 ,2   5 4 ,2   1 2 ,9   0 ,9   0 ,9   RCP   4 6 ,3   1 1 ,5   5 7 ,1   1 4 ,6   0 ,8   0 ,8   TCP   1 2 ,2   7 ,8   8 4 ,1   1 7 ,1   0 ,4   0 ,5       3.3.   Smoo th ne ss   Sm oo thn ess  is  an  esse ntial   featur e  of  c onge sti on   co ntr ol.  Her e  we  decla red   sm oo th nes s  as  the  rati o  of the  rate c ha ng e  b et ween t wo su c cessi ve   update  per i od s   to the p rev i ou s  r at e a nd writ te n  as  [25 ]                         ℎ = | − − 1 | − 1     ( 11)     w he re  x i   is  th e  aver a ge  t hro ughput  durin g  the  i - th   i nter val  f or   t he  fl ow  (eac h  range   is  T c  sec).  A   flo w  sm oo thn ess   in dex  is  def i ned  as  the   m ean  throu ghput - cha nge  over   it s  li fetim e  rati o,   w he re  T   is  t he  tot al   tim e  interval  duri ng the sim ulati on . S m al le r  s m oo thn ess   in dices  sh ow  sm oo ther  thro ughput c ha ng e s [2 6].     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :  20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   2018   :   4467   -   4476   4474   ℎ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ = ( ∑ ℎ = 1 )     ( 12)     We  do  a  sim ulati on   of  10   dif f eren t  fl ows,  a  sm a ll   flow   ha vi ng   siz es  (1 - 10   Kbps ),   m edium  (1 0Kb ps - 1Mbps) ,  a nd   la rg e  ( 1 - 10 0Mb ps)  within  100  seco nds.  We  de cl are  t he  th rou ghput  fluctu at io n  with  th e   sm oo thn ess  pa ram et er  as  in  ( 12 ) .  Ta ble  3  sh ows   t he  c om par ison   of   s m oo thn ess  i ndex  f or  each   fl ow.  T he   sm oo thn ess  in dex   ca ptures  the  tim e  series  of   rate  c hange s.  A  sm aller  sm oo thn ess  in de x  ind ic at es  s m oo ther   thr oughput c ha ng e  for a  flo w.         T a bl e   3.   C om pa r i s on   o f   S m oo t hn e s s   ( Th m )   Flo w id   Flo w ty p e   PACEC   RCP   TCP   1   s m all   0 ,05   0 ,09   0 ,13   2   m e d iu m   0 ,03   0 ,04   0 ,10   3   m e d iu m   0 ,02   0 ,09   0 ,17   4   m e d iu m   0 ,02   0 ,09   0 ,16   5   m e d iu m   0 ,02   0 ,03   0 ,06   6   large   0 ,02   0 ,08   0 ,06   7   large   0 ,03   0 ,04   0 ,10   8   large   0 ,02   0 ,08   0 ,11   9   large   0 ,02   0 ,07   0 ,12   10   large   0 ,02   0 ,06   0 ,18     av erage   0 ,02 5   0 ,06 7   0 ,12       The  sim ulatio n  resu lt s  sh ow   that  s m oo th nes s  ind ex  f or  PAC EC  var ie s  from   0. 02   to  0.0 5,   it   var ie s   from   0. 03   t o  0.0 9  f or   RC P,  and   var ie s  fro m   0. 06  to  0.1 8  f or   TCP .  Ba sed  on  the se  va lues,  in dicat ing   t hat   PA CEC  is sm oothe r  c om par ed wit h  RC P a nd TCP .     3.4.  Fairnes s   Fairnes s  is  us e d  to  dec ide   w he ther  the   us e r  or   a ppli cat ion   receives  a  fair  sh are   of  syst e m   reso ur ces .   Her e , we  us e t he  m at he m at ical d efi niti on   from  Jain and  C hiu   [ 26 ] . Fai r ne ss can be  writ te n  as     ( x 1 , x 2 , … . . , x n ) = ( ∑ x i n 1 ) 2 n . ∑ x i 2 n 1       (13)     w he re   x i   is  th e  thr oughput  of  flo w  i   an d  n   is  the  su m   of  flo w.   We  co nsi der   the  m edium - te r m   fairness  of  PA CEC .  T o  e valuate  m edium - te r m   fairn es s,  we  obta in  t he  ave rag e  t hroug hput  of  P ACEC  flo ws  ov e r  the  entire  tim e  of   s i m ulati on   (10 0  seco nd s ).   We  si m ulate d  20  identic al   flo ws  (10  Mb ps).  Ba sed  on   e qua ti on  ( 13) ,   we  got  fairn e s s  ind e x  for  20  identic al   flow s   as  sh own  in  F igure  5.   T he  fa irness  in de x  of  PA CEC   is  s m al le r   than  RC P  an d  RC P.  The  fair ness  in dex   of   PA CEC   is  0.9 9  (close  to  on e )  wh ic h  ind ic at es  that  the  through pu t   assignm ent for  a co m peting fl ow in   PA CEC   is fair.           Figure  5. Fair ne ss in dex of  c onge sti on contr ol sc hem e     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  Elec & C om p  Eng   IS S N: 20 88 - 8708     Eff ect iv e Ro ute r Assiste d C on gestio n  Co ntr ol  for SD N   ( So fi a  N an i ng H ert i ana )   4475   4.   CONCL US I O N   In   t his  pap e r,   we  desig ne d  a   ne w  R oute r   Assisted  C onge sti on   C on t ro l   (RACC)   m ec han ism   that  works  with  the   SDN  fr am ework.  T his  m echan ism   is  designed  to   ove rco m e  wea kn e sses  i n  tra diti on al   Int ern et   netw orks  t hat  can no t  pro vi de  global  in f or m at ion   net works.  W e  propose   a   sc he m e  that   us es   ex plici t   inf or m at ion   from   the  con t ro ll er  as  a   net wor k  poli cy   determ i ner.  Ba se d  on  the  in f or m at ion   from   the  co ntr oller,   the  se nd e r  ca n  adjust  t he  se nd er  rate   acco rd i ng  to  t he  netw ork  c onditi ons.   The   sen de r  does  not  need  to  adjus t   the sendi ng   rat e increm ental l y.  W e  ha ve  de m on strat ed  th r ough c om pu te r  si m ula ti on  tha t t he  schem e  is able t o  us e  the  netw ork  ba ndwi dth   m or e  e ff ic ie ntly   and   m or e  co nsi ste ntly ,  and   al so   able  to  m ain ta in  fair ness  of   a ny   flo w  that  re quest s  netw ork  s erv ic es.  For  f uture  w orks,   we  pla n  to  int egr at e  this  sc hem e  with  adm issi on  con t ro l a nd  b a ndwidt h  al loca ti on  m echan is m .       ACKN OWLE DGME NTS   This  w ork  is  par ti al ly   su pp or te d  by  the  Directo rate  of  Re search  an d  Com m un ity   Ser vice,  the   Gen e ral  Direct or at e  of  Re sea r ch  a nd  Dev el opm ent  Stren gth eni ng ,  t he  Mi nistry  of  Re sea rch,  Tec hnol ogy,  an d  Higher  Educat i on of  t he  Re pu blic  of  I ndones ia   unde r  the  r es earch   co ntract 1603/K 4/KM/ 2017.       REFERE NCE S   [1]   Van.   J.   Congestion Av o idanc e   an d  Control .   In  SI GCO MM   ’88.   Cal iforn ia ,   US A. 1998;   18(4):   314 – 329.   [2]   John  N.   Congesti on  cont ro l  in  IP /T CP   int ern et.  A CM  SIGCO MM  Computer  Comm unic ati on  Re v i ew .   1984;   14(2) ;  11 - 17.   [3]   Manjur  K,  Mos l eh  M ,   Fa iza  R.   QoS   Design  Considera t ion  for  Ent erp r ise  and   p rovide r’s  Netwo rk  at  Ingre ss   an d   Egre ss   Route r  for  VoIP   Protocol .   Inte rnat ional   Journal  of  El e ctr ic al  and  Computer  Engi ne erin g   (IJECE).   2016;  6(1):  235 - 241 .   [4]   Nandit a  D,  Masa y oshi  K,  Rui  Z,   Nick  M.  Proce ss or  Sharing   Fl ows  on  the   Inte rnet .   Thi rt eenth  Inte rna t ion a l   W orkshop on  Quali t y   of  Se rvice   (IW QoS ).   Pass au,   Germ an y .   200 5;   271 - 285.     [5]   Ramanja ne y a   R ,   Chenn a  R ,   P admava tha m m a   M,  Perform an ce   Enha n ce m en t  of  TCP  Frien dl y   Rate  Con tr ol  Protocol   over   W ire d  Networks.  Inte rnat ional   J ournal  of  Elec tric al  and  Compu te r  Engi n ee ring   (IJECE). 2016;   6 ,   (6):2949 - 2954.   [6]   Allman  M,  p axo n  V Ste vens   W ,   "TCP Conge stio n  Contr ol" ,   RF C2581,   1999 .   [7]   Sally   F.   TCP  a nd  expl i ci t  con gesti on  noti f icat ion.   ACM  SIGC OMM  Computer  Comm unic ati on  Re v ie w .   1994 ;   24(5):  8 - 23.     [8]   Juan  P,  Mounir  H .   Enha n cem ent s  on  Route r - As sisted  Congesti on  Contr ol  for  W ire l ess  Networks.  IE E E   Tr ansacti ons on Wirele ss   Comm unic ati ons .   2008;   7(6):   2253  –   226 0.   [9]   Ramakrishnan  K,  flo y d  S,  B lack  D.  The   Addi ti on  of  Expl i ci t   Congesti on  Noti fic a ti on  ( ECN)  t o  IP.  RF C  3168,   2001.   [10]   Allman  M,  Ja in A ,   Sarola h ti P. Q uic k - Start for TCP a nd  IP.   RF C  4782,   2007 .   [11]   Dina  K,  Mark   H,  Charlie  R .   C ongesti on  Con trol  for  High  Bandwi dth - Dela y  Product .   Pro ce ed ings  of  Th e   Confer ence  on  Applic a ti ons,  T ec hnolog ie s,  Ar chi t ec tur es,   and   Protocol s  for  Com pute r  Com m unic at ions.  N e w   York,  US A .   200 2;   32(4):   89 - 102.   [12]   Nandit a  D,  Ni ck .   M.  W h y   Flow - Com ple ti on  Ti m e  is  t he  Right   M et ri c  for  Congest ion  Control   and  W hy   Thi s  Mea n s   W e  Nee d  New   Algorit hm s.  AC M  SIGCO MM  Computer  Comm unic ati on   R ev i ew .   2006;   36(1) :  59 - 62.   [13]   Sim on  H,   Mich ae l  S,   Joche n  K ,   Chawa pong  S .   Quick - Start  an d  XCP   on  a  net work  proce ss or:   Imple mentat ion   issues  and  perfo rm ance   ev a luat i on .   In  Proc .   Hig h  Perform anc e   Sw it chi ng   and  Ro uti ng.   Shanghai,  China .   2008;   241  –   246.   [14]   Paulo  L ,   Saver i o  M,  Edmundo  M.  Open  Bo x  P rotocol   ( OBP) .   Proce edi ngs  of   t he  3rd  in te rn at io nal   con fer en ce  o n  High - Perform anc e  Com puti ng   a nd  Com m uni ca tions .   Hous ton,   T exa s.  2007 ;  496   –   507.   [15]   Slim   B,   Thomas  B,   Alex andr e  P,   Gw ena ël   R ,   Jam es  R .  Sta ti sti cal   bandwidt h  shar i ng:  A  study   of  c ongesti on  at   fl o w  le v el .   ACM   SIG COM M Com put er  Com m unic at i on  Review.   New   York,  US A.   200 1;  31,   (4):   111 – 1 22.   [16]   Monia  G,  Sohei l   H,  Yashar  G.  R et hin ki ng  End - to - End  Congesti on   Control  in  So ftw are - Defi ned  N et works .   in   proc   HotNets - IX,  Re dm ond,   W ashingt on.   2012 ;   61 - 6 6.   [17]   Li ng y un  L ,   Y an g  X,   Haif eng  D.   OpenF low  Contr ol  for Coope rat i ng  AQM  Sch eme .   Signal Proce ss i ng  (ICSP ),   IEE E  10th  Int ern ation al   Conf ere n ce.   B ei ji ng ,   Ch ina .   20 10;  2560 – 2563.   [18]   Yao   H ,   Ti ng   P ,   Li anming   Z .   Sof twar e - Defi n ed  C ongesti on  Contr ol  Algorit hm   for  IP  Networks,  H indawi   Scientifi c   Program min.   2017;  2017;   1 - 9.   [19]   Masoum eh  G,  Behz ad .   G.  Conge stion  cont rol  in  software - def in ed   data  ce n te r  networ ks  through  fl ow  rerouting .   i n   proc .   Elec tr ical Engi ne eri ng  ( IC EE ),   T ehr an ,   Ir a n.   2015 .   [20]   Yife i  L,  Shuhong  Z.  SDN - based  TC P  conge st ion  cont rol  in  data   c ent er  n et works .  Computing  and  Comm unic ati ons   Confe renc e  ( IPC CC) ,   2015  IEEE   34th  In te rnation al  P erformance ,   2015;  1 - 7.   [21]   Lu  Y,  Li ng  Z,  Zhu  S,   Ta ng   L. SD TCP:  Tow ard s  Datace n te r   TCP  Congestion  Contro l  wi t h  SD N  for  IoT   Applic a ti ons “ ,   i n  Sensors .   2017;   17(1):   109 .   [22]   I. D   Ira wat ,  Su n   Y,  Hari y an i ,  Hadi y oso   S .  Link  Aggrega ti on   Control   Protoc ol  on  Software   Defi ned  Networ k .   Inte rnational   Jo urnal  of El e ct ri c al  and  Comput er  Engi n ee ring   (IJECE). 2017; 7(5 ):   2706 - 2712.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      IS S N :  20 88 - 8708   In t J  Elec  &  C om p  En g,   V ol.  8 , N o.   6 ,  Dece m ber   2018   :   4467   -   4476   4476   [23]   Sofia  N,  Adit  K,  Hendra wan,   Udjia nn a  P.  Pat h  A ss oci ati vity  Cen t ralized  Ex pl ic i t  Congesti on  Cont rol  ( PA CEC)   for   SDN .   Control,  E le c troni cs,   Ren e wable   Ene rg y   a nd  Com m unic at i ons  (ICCREC),   2017  Inte rn at ion al   Conf ere n ce  o n  ICCERE C.   Yogy ak arta, Indone s ia .   2017.   [24]   Raj   J,  Ramakris hnan,   Dah - Ming   C .  Congesti on  Av oidan ce   in  Co mputer  Net work s  wit h  a  Connec ti onle ss   Net work   Layer .  Proc ee di ngs.  Com pute r N et working  S ym posium ,  W ashi ngton,   DC,   US A .   1987 .   [25]   Chen  K,  Nahrst ed  K .   Limi tat ion s  of  Equation - ba sed  Congesti on  Control  in  Mob i le   Ad   Hoc  N et w orks .  Distributed   Com puti ng  S y st ems   W orkshops ,   2004.   Proce ed in gs.  24th Inte rn at i onal   Conf ere n ce on,   Tok y o,   Japa n,   Japa n .  20 05.   [26]   Jain  R ,  Dah - Min g  Chiu ,  W .   Haw e .  A  Quan ti t at iv e  Mea sure   of  Fai rne ss   and  Discri m ina ti on  for   Res ou rce   Al loc a ti on   in  Share d   S y st e m ” ,   R ese arch  Repor t  TR - 301 ,   19 84.       BIOGR AP H I ES   OF  A UTH ORS       Sofia  Naning   gr adua t ed  from   Br awij a y a   Univer s ity ,   Indone sia ,   i n  1995  and  r ece ive d  th e  M. E.  degr ee   from   the  Bandung  Instit ute   of  Te chno lo g y   (IT B) ,   Indone sia,   in  2004,   b oth  in  El ectri ca l   Engi ne eri ng,   m aj oring  in  T el e comm unic at ion   Engi nee r ing.   Curre ntly ,   she  is  pursuing  the   doct ora l  degr e e  at   the   sam e  univ ersity .   Sin ce   199 9,   she  joi n ed  the  Facul t y   of  E lect ric a l,   T el kom   Univer sit y ,   Ind onesia ,   as  a   L ec tur er.   H er  re sea rch   int er ests  cove r  tra ff ic   engi ne eri ng  and   software - def in ed   net wor k.           Adit  Kurniawa n   gra duated  from   the   Bandung  Ins ti tute  of  T ec hnol og y   (I TB),   Indo nesia ,   in  1986   and  re ce iv ed  the  M.E ng.   degr ee   from   RMIT,   Aus tra lia,   in  1996  and  th e  Ph.D.  d egr ee  from   th e   Univer sit y   of  South  Aus tra li a ,   in  2003,   both  in  te le comm unic a t ion  engi neering.  He  bec am e  a  fac ul t y   m ember  of  the   Depa rtme nt  of  Elec tr ical  Engi ne eri ng,   IT B,   in  1990.   His  r ese arc h  intere sts  are   antenna   and   wave   propa gati on,   ce l lul a r  comm unic at ion  s y st em,  and  rad io  c om m unic at ion.  He  is  cur ren tly  a  Profess or  and  serve s  as  the   Hea d  of  Telec om m uni ca t io n  Engi nee r ing  Depa rtment at   th e  Bandung   Institute  of   T ec hnolo g y .         Hendra wan   gra d uat ed  from   the   Bandung  Instit ut e  of  Technol og y  (IT B),   Indone si a,   in  1985  and   rec e ive d   the  M. Sc.   degr ee  from   Univer sit y   of   Es sex,   UK ,   in  199 0and  th e  Ph.D.   degr ee  from   the   Univer sit y   of   Es sex,   UK ,   in   199 4,   both   in  te l ec o m m unic at ion  en gine er ing.   H e  be ca m e  a   fa cult y   m ember  of  the  Depa rtment  o f  El e ct ri ca l   Eng in ee ring ,   I TB,  in  1987.   He   is  a   m ember  of  I EE E   Com m unic at ion  Socie t ie s  (Co m Soc).   His  rese arc h   intere sts  are   t eletr af fic  e ngine er ing  and   m ult imedia   n et w ork.         U.  S.  Pasaribu   i s  an  As socia te   Profess or   in  Depa rtment  of  Ma t hemati cs  and  N at ura l  Scie n ce s,   Bandung  Instit u te   of  Technol o g y ,   Indone sia .   She  gra duated  from   the   Bandung  Instit ute   of   Te chno log y   (IT B),   Indone sia ,   i n  1985and  re ceive d  her   Ph.D .   from   the   Euro pea n  Business  Mana gement  School,   Univ ersi t y   of  W ales,  Sw anse a,   UK .   Her  rese arc h  i nte rests  include  stocha sti c  pro ce s s,  spac e - ti m e an aly s is, and  Mark ovia n  m odel s.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.