I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   6 Dec em b er   201 7 ,   p p .   3 5 5 2 ~ 3 5 5 7   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 7 i 6 . pp 3 5 5 2 - 3557     3552       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   Perf o r m a nce  Ev a lua tion o U DP,  D CCP,  SCT a nd  TFRC  for  Diff e rent  Tra ff ic   Flo w  in  Wired  Ne tw o rk s       Ali  H us s e in   Whee b   Al - Kh w a riz m Co ll e g e   o f   En g in e e rin g ,   Un iv e rsity   o f   B a g h d a d ,   Ira q         Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Feb   17 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   J u n   23 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   J u l   14 ,   2 0 1 7       T h e   d e m a n d   f o in tern e a p p li c a ti o n h a in c re a se d   ra p id ly .     P r o v id in g   q u a li ty   o f   se rv i c e   (Qo S re q u irem e n ts  f o v a ried   in tern e a p p li c a ti o n   is  a   c h a ll e n g in g   tas k .   On e   im p o rtan t   f a c to th a is  sig n if ica n tl y   a ffe c ted   o n   t h e   Qo S   se rv ice   is   th e   tran sp o rt  lay e r.   T h e   tran sp o rt  la y e p ro v id e e n d - to - e n d   d a ta  tran sm issio n   a c ro ss   a   n e two rk .   Cu rre n tl y ,   th e   m o st  c o m m o n   tran sp o rt  p ro t o c o ls  u se d   b y   in tern e a p p li c a ti o n   a re   T CP   (T ra n sm issi o n   C o n tr o l   P r o to c o l)  a n d   UD P   (Us e Da tag ra m   P ro to c o l).   A lso ,   th e re   a re   re c e n t   tran sp o rt   p r o t o c o ls  su c h   a DCC P   (d a ta  c o n g e stio n   c o n tro l   p r o to c o l),   S CT P   (stre a m   c o n g e stio n   tran s m issio n   p ro to c o l),   a n d   T F RC  (T CP - f ri e n d ly   ra te   c o n tro l),   w h ich   a re   in   t h e   sta n d a rd iza ti o n   p ro c e ss   o f   In tern e E n g in e e rin g   T a s k   F o rc e   (IE T F ).   In   t h is  p a p e r,   w e   e v a lu a te  th e   p e rf o rm a n c e   o f   UD P ,   DCCP ,   S CT P   a n d   T F RC  p ro to c o ls  f o d if f e re n tra ff ic  f lo w s:  d a ta   tran sm issio n ,   v id e o   traff ic,  a n d   V OI P   in   w ired   n e tw o rk s.  T h e   p e rf o r m a n c e   c rit e ria  u se d   f o th is  e v a lu a ti o n   in c lu d e   th ro u g h p u t,   e n d   t o   e n d   d e lay ,   a n d   p a c k e lo ss   ra te.  W e ll - k n o w n   n e tw o rk   si m u lato NS - 2   u se d   to   im p lem e n th e   UD P ,   DCC P ,   S CT P ,   a n d   T F RC p ro to c o ls  p e rf o rm a n c e   c o m p a riso n .   Ba se d   o n   th e   sim u latio n   re su lt s ,   th e   p e rf o rm a n c e   th ro u g h p u o f   S CT P   a n d   T F RC  is   b e tt e th a n   UD P .   M o re o v e r,   DCC P   p e rf o rm a n c e   is   su p e rio S CT P   a n d   T F RC  in   term   o f   e n d - to - e n d   d e lay .   K ey w o r d :   UDP   DC C P   SC T P   T FR C   Net w o r k   s i m u lato r   NS - 2   p er f o r m a n ce   e v alu a tio n   Co p y rig h ©   2 0 1 7 I n stit u te o f   Ad v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   A li  H.   W h ee b ,     Al - Kh w a riz m Co ll e g e   o f     En g in e e rin g ,   Un i v er s it y   o f     B ag h d ad ,   B ag h d ad ,   I r aq .   A li. h @ k ec b u . u o b ag h d ad . ed u . iq       1.   I NT RO D UCT I O N     A   w ir ed   n et w o r k   is   n et w o r k   w h ich   co n n ec ted   t h r o u g h   p h y s ical  w ir e s   w i th   ea ch   o th er .   Data   p r o ce s s in g   a n d   S h ar in g   o f   d ata  is   t h m a in   f u n c tio n   o f   th co m p u ter   n et w o r k .   T h I n ter n et  p r o v id e s   co m m u n icatio n   a n d   s h ar d ata  o n lin a s   t h b asic  s er v ic e.   C u r r en t l y ,   t h i n ter n et  h a s   to   s u p p o r v ar ied   ap p licatio n s   w it h   d if f er e n r e q u ir e m e n ts .     De la y   a n d   j itter   ar ess en t ial  r eq u ir e m en t s   f o r   ap p licatio n   s u c h   a s   v id eo   s tr ea m in g   a n d   Vo I P   s er v ice.   O n   t h o t h er   h a n d ,   r elia b ilit y   i s   n ec es s ar y   r eq u ir e m en f o r   d ata  tr an s f er   ap p licatio n .   T h er ef o r e,   th c h o ice  o f   tr an s p o r la y er   p r o to co d ep en d s   o n   t h ap p licatio n   r eq u ir e m e n ts   in   ter m   o f   q u alit y   o f   s er v ice.   No w ad a y s ,   m o s o f   th in t er n et  ap p licatio n   u s e s   t h t w o   m ai n   p r o to co ls   o f   tr an s p o r lay er   tr an s m is s io n   co n tr o p r o to co ( T C P )   an d   u s er   d atag r a m   p r o to co ( UDP ) .   T C P   p r o v id es  r eliab le  i n - o r d er   d eliv er y   o f   th e   d ata,   w h er ea s   UDP   p r o v id es  f aster   d eli v er y   o f   p ac k ets   as  co m p ar ed   to   T C P ,   b u it  d o es  n o t   p r o v id an y   co n g esti o n   co n tr o m ec h a n i s m   [ 1 ] .   R ec e n tl y ,   n e w   tr a n s p o r p r o to co ls   h av b ee n   d esig n ed   to   ca ll   Data   C o n g es tio n   C o n tr o l P r o to co l ( DC C P ) ,   Stre a m   C o n tr o l T r an s m is s io n   P r o to co l ( SC T P),   an d   T C P - f r ien d l y   r ate  co n tr o ( T FR C ) .   T h ese  r e ce n p r o to co ls   ar s til u n d er   r esear ch   w h et h er   th e y   ca n   b e   u s ed   f o r   r ea l - ti m ap p licatio n   p r ac ticall y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2088 - 8708       P erfo r ma n ce   E va lu a tio n   o f U DP ,   DC C P ,   S C TP  a n d   TFR C   fo r   Differ en t T r a ffic F lo w   in     ( A li H .   W h ee b )   3553   T h aim   o f   t h is   p ap er   is   E v al u atin g   th p er f o r m a n ce s   o f   f o u r   T r an s p o r lay er   p r o to co ls   UDP ,   DC C P ,   SC T P ,   an d   T FR C     in   w ir ed   n et w o r k   en v ir o n m e n f o r   th r e tr af f ic  f lo w s   v id eo   tr af f ic,   d ata  tr af f ic,   an d   Vo I tr af f ic.   T h r o u g h   s i m u latio n s ,   t h p er f o r m an ce   o f   U DP ,   DC C P ,   SC T P ,   an d   T FR C   p r o to c o ls   h as  b ee n   an al y ze d   to   s a y   in   w h ic h   s ce n ar io   t h p r o to co w o r k s   b etter   t h a n   t h o th er .   Sev er al  s t u d ies  f o cu s   o n   tr an s p o r p r o to co ls   p er f o r m a n ce .   I n   [ 2 ]   T h th r e s ta n d ar d   p r o to c o ls   T C P ,   U DP ,   an d   T FR C   ar s i m u late d   an d   p er f o r m a n ce   co m p ar ed   in   w ir ed   n et w o r k s .   First  T C P ,   UDP ,   an d   T R FC   ar s i m u la ted   in d ep en d en tl y   a n d   th e n   in ter o p er atio n   o f   T C P - UDP ,   T C P - T FR C ,   an d   UDP T FR C   i s   s t u d ied .     I n   [ 3 ]   co m p ar ed   th p er f o r m a n ce   o f   th t w o   m ai n   p r o to co ls   T C P   an d   UDP   in   th e   w ir ed   n et w o r k .   Net w o r k   S i m u lato r   ( N S - 2 )   h as   b ee n   u s ed   f o r   p er f o r m a n ce   C o m p ar is o n   s in c it  is   p r ef er r ed   b y   t h n et w o r k in g   r esear c h   co m m u n it y .     I n   [ 4 ]   ev al u ated   t h e   p er f o r m a n ce   o f   t h r ee   tr an s p o r t la y er   p r o to co ls   UDP ,   S C T P ,   an d   DC C P   f o r   tr an s p o r tin g   M P E G - 4   v id eo   tr af f ic   o v er   W i - M A X.   I n   [ 5 ]   co m p ar ed   th p r o to co b eh av io r   o f   DC C P   ( Data g r a m   C o n g e s tio n   C o n tr o P r o to co l)   w it h   m o s tl y   u s ed   p r o to co T C P .   A ls o ,   d escr ib es  th b asic  p r in cip le  o f   DC C P ,   its   co n g est io n   co n tr o m ec h a n i s m ,   an d   m ea s u r es   t h p er f o r m a n ce   o f   D C C P .   I n   [ 6 ]   ev alu a ted   th e   p er f o r m a n ce   o f   DC C P /C C I D4   o n   a   liv s atelli te  li n k   f o r   n u m b e r   o f   s ce n ar io s   w h ich   i n clu d e   d if f er e n v o ice  co d ec s   an d   a   v ar y i n g   n u m b er   o f   s i m u lta n eo u s   Vo I P   ca lls .   I n   [ 7 ]   au th o r s   ev al u ate  t h p e r f o r m an ce   o f   T FR C   w it h   m o d i f ie d   T FR C   o v er   w ir ed   n et w o r k s .   Au t h o r s   i n   [ 8 ]   s i m u lated   an d   co m p ar ed   t h e   p er f o r m an ce   o f   m o d i f ied   T C P   w it h   class ical   T C P   u s i n g   NS2 .       2.   T RANSP O R T   L AYE P RO T O CO L S   I n   th T C P /I P   m o d el,   th tr a n s p o r la y er     ac ce p ts   t h d ata  f r o m   t h ap p licatio n   la y er   an d   ad d s   its   h ea d er ,   th en   f o r w ar d s   to   th e   lo w er   la y er s   f o r   f u r t h er   p r o ce s s i n g .   T h tr an s p o r la y er   p r o v id es  ef f icien t,   r eliab le  s er v ices  s u c h   as    r elia b le  d ata  tr an s f er ,   co n g esti o n   c o n tr o l,  b u f f er in g ,   f lo w   co n tr o an d     m u ltip lex in g   /d e m u l ti p lex i n g .   T h er ef o r e,     it s   p er f o r m a n ce   d ir ec tl y   a f f ec ts   th ap p licatio n   p er f o r m a n ce   as  p er ce iv ed   b y   th e   u s er .   Ma n y   p r o to co ls   h av b e en   p r o p o s ed   b y   I E T   to   m ee t   th r eq u ir e m e n ts   o f   t h tr a n s p o r lay er ,   t h m o s t   k n o w n   ar U s er   Data g r a m   P r o to c o ( UDP )   [ 9 ] ,   T r a n s m is s io n   C o n tr o P r o to co ( T C P )   [ 10 ] ,   Data g r a m   co n g es tio n   co n tr o p r o to co ( DC C P )   [ 11 ] ,     Stre am   C o n tr o l   T r an s m i s s io n   P r o to co ( SC T P )   [ 1 2 ] ,   an d     T C Frie n d l y   R ate  C o n tr o l ( T FR C )   [ 1 3 ] .       UDP   is   o n o f   t h b asic   p r o to co ls   o f   i n ter n et  p r o to co s tac k .   I i s   a   s i m p le  tr an s p o r la y er   p r o to co l   th at  d o es  n o p r o v id an y   r eli ab ilit y   a n d   in - o r d er   d eliv er y   o f   th d ata  p ac k et s .   A ls o ,   th e r is   n o   co n g e s tio n   co n tr o m ec h a n is m   i n   UDP .   I is   v er y   s u itab le  f o r   ap p licatio n s   th at   p r ef er   p ac k et   lo s s   to   j itter   o r   ti m e   cr itica l   r eq u ir e m en ts .   U DP   is   co n s id e r ed   w h er th e   i n   ti m d eli v er y   o f   d ata  i s   i m p o r tan   r ath er   t h an   r eliab le  d eli v er y .   So ,   m o s o f   t h m u lti m ed ia  ap p licatio n   s u c h   as  v id eo   s tr ea m in g   u s UDP   as  th eir   tr an s p o r p r o t o co l.  DC C P   is   n e w   tr an s p o r lay er   p r o to co   p r o p o s ed   b y   I E T th at    is   p r o v id in g     m es s a g o r ien ted ,   r eliab le  co n n ec tio n   s etu p ,   co n g e s tio n   co n tr o a n d   f ea t u r n e g o tiatio n .   I i s   d esig n ed     f o r   th o s e   ap p licat io n s   w h er t i m in g   co n s tr ain ts   e x is i n   t h d eliv er y   o f   d ata  b u d o es  n o r eq u ir e   r eliab le  o r d er e d   d eliv er y .   Ho w e v er ,   DC C P   d o es  n o p r o v id   a n y   co n g esti o n   co n tr o s er v ice    at   t h ap p licatio n   la y er .   I h as  b u ilt  in   co n g e s tio n   co n tr o l   m ec h a n i s m .   T h r ee   co n g esti o n   co n tr o m ec h a n i s m s   o f   D C C P   ar T C P - lik ( C C I 2 ) ,   T C P - f r ien d l y   ( C C I 2 ) ,   an d   T C P - Frie n d l y   R a t C o n t r o f o r   S m a ll  P ac k et s   ( C C I D   4 ) .   A   co n g e s tio n   co n tr o m ec h an i s m s     ca n   b s elec ted   d u r in g   co n n ec tio n   s etu p   a n d   d y n a m ical l y   c h a n g ed .   P r ac ticall y ,   th i s   i s   u s e f u f o r   r ea ti m ap p licatio n s   w h er s tead y   r ate  o f   d ata  tr an s m is s io n   i s   r eq u i r ed   r ath er   th an   r eliab le  d eliv er y   o f   p ac k et s .     SC T P     is   r ec en   tr an s p o r L a y er   p r o to co l,   s er v in g   in   s i m ilar   r o le  as  th m o s p r o m i n en t   p r o to co ls T C P   an d   UDP .   I n   f ac t,  it  p r o v id es   s er v ice  o f   b o th   g u ar an tee s   r eliab le   an d   in - s e q u en ce   tr an s p o r o f   m es s ag e s   w it h   co n g esti o n   co n tr o m ec h a n is m s   lik T C P ,   an d   p r eser v in g   d ata  m ess a g b o u n d ar ies  s i m ilar   to   UDP .   SC T P   w as   d ev elo p ed   b y   t h I E T Si g n alli n g   T r an s p o r ( SIG T R A N)   w o r k in g   g r o u p   w it h   th e   ai m   o f   o v er co m in g   li m itatio n s   o f   T C P .   T h er ef o r e,     it  o f f er s   s u c h   ad v an ta g es  as  m u l ti - h o m in g   a n d   m u lti - s tr ea m i n g   ca p ab ilit ies  u n lik to   T C P   an d   UDP .   T FR C   is   also     n ew   tr an s p o r p r o t o co l,  th at  p r o v id es  co n g esti o n   co n tr o m ec h a n i s m   f o r   u n ica s f lo w s   o p er atin g   in   b est  ef f o r I n ter n et  e n v ir o n m e n t.    I is   r ea s o n ab l y   f air   w h e n   co m p eti n g   f o r   b an d w id t h   w it h   T C P   tr af f ic   f lo w s ,     Ye t   it  h as  a   lo w er   v ar ia tio n   o f   t h r o u g h p u t   o v er   ti m co m p ar ed   w i th   T C P .   Du to   t h is   r ea s o n ,     it  m o r s u itab le  f o r   r ea l - ti m ap p licatio n s   s u ch   as  s tr ea m in g   m ed ia   w h er r elativ el y   s m o o th   s e n d in g   r ate  is   o f   i m p o r tan ce .         3.   RE S E ARCH   M E T H O D   T h r ee   s i m u latio n   s ce n ar io s   h av b ee n   d o n in   t h is   r esear ch   f o r   t h e v al u atio n   o f   UD P ,   DC C P ,   ST C P ,   an d   T FR C   i n   w ir ed   n et w o r k   e n v ir o n m e n t s   f o r   d if f er en tr a f f ic  f lo w .   Sce n ar io s   s i m u lated   ar e   lis ted   b elo w   1.   Data   tr af f ic  o v er   UDP ,   DC C P ,   SC T P ,   an d   T FR C .   2.   Vid eo   tr af f ic  o v er   UDP ,   DC C P ,   SC T P ,   an d   T FR C .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   6 Dec em b er   201 7   :   3 5 5 2 3 5 5 7   3554   3.   Vo I P   tr af f ic  o v er   UDP ,   DC C P ,   SC T P ,   an d   T FR C .   T ab le  1   s h o w   p ar a m eter s     s e tti n g   o f   th T h   th r ee   tr af f ic  f lo w s .       T ab le  1 .   T r af f ic  P ar am eter s   Se ttin g   T r a f f i c   D a t a   R a t e   ( k b p s)   P a c k e t   si z e   ( b y t e s)   D a t a   5 0 0     1 0 0 0       V i d e o   2 0 0     5 0 0       V o I P   6 4       1 2 8         4.   SI M UL AT I O N   T h n et w o r k   s i m u lato r   N S - 2 ,   v er s io n   2 . 3 5   [ 1 4 ]   w it h   t h p at ch   f o r   SC T P   [ 1 5 ]   ar u s ed   to   o b tain   T h s i m u lat io n   r es u lts   p r ese n ted   in   th is   p ap er .     4 . 1 .   Si m ula t io n E nv iro n m ent     T h s i m u latio n   n et w o r k   to p o lo g y   co n s i s ts   o f   f o u r   n o d es  cr ea ted   in   w ir ed   en v ir o n m en t.   Sp ec if icall y ,   o n s o u r ce   n o d e,   o n d esti n atio n   n o d e,   an d   tw o   r o u ter   n o d es  as  s h o w n   i n   F ig u r 1 .   Ho w e v er ,   T h is   n o d is   s tatic  p o s itio n   an d   co n n ec b y   b id ir ec tio n al  l i n k .   S i m u latio n   p ar a m eter s   s et tin g   h as  b ee n   u s ed   in   o u r   r esear ch   ar s h o w n   i n     T ab le  2         Fig u r 1 .     Si m u latio n   n et w o r k   t o p o lo g y         T ab le  2 Sim u latio n   P ar am e ter s   Setti n g   P a r a me t e r   V a l u e     S i mu l a t o r   S o u r c e   n o d e   D e st i n a t i o n   n o d e   R o u t e r   n o d e   I n t e r f a c e   Q u e u e   t y p e   Q u e u e   si z e   T r a n sp o r t   P r o t o c l s   A p p l i c a t i o n   t r a f f i c   S i mu l a t i o n   T i me                         NS - 2 . 3 5                         1                         1                         2                     W i r e d                             D r o p   T a i l                         1 0   P a c k e t s               U D P , D C C P , S C T P , TF R C                         C B R                       5 0 S e c         4 . 2 .   P er f o r m a nce  M et rics   T h r ee   p er f o r m a n ce   m etr ic s   [ 1 6 ]   h av b ee n   ev a lu ated   a n d   an a l y ze d   i n   th is   s t u d y   f o r   v ar io u s   T r an s p o r t L ay er   P r o to co ls   lik e   UDP ,   SC T P ,   an d   DC C P .   T h e s p er f o r m an ce   m etr ics ar d e s cr ib ed   as b elo w :   T h r o u g h p u Def i n as  t h to t al  n u m b er   o f   b y te s   s u cc es s f u l l y   r ec eiv ed   at  t h d esti n atio n   in   g i v e n   a m o u n o f   ti m e,   m ea s u r ed   in   Kb p s .   T h am o u n o f   ti m m a y   b th Si m u latio n   r u n   ti m e   o r   m a y b th ti m e   b et w ee n   th last   p ac k et  r ec ei v ed   an d   f ir s p ac k et  r ec eiv ed .   E n d - to - E n d   d ela y   is   t h ti m s p en f o r   p ac k et  to   b tr an s m i tted   f r o m   s o u r ce   t o   d esti n atio n   ac r o s s   t h n e t wo r k ,   m ea s u r ed   in   s ec o n d s .   F u r th er m o r e,   it  i s   an   i m p o r tan cr iter io n   to   e v al u at Qo f o r   r ea l - ti m e   ap p licatio n .   T h p er f o r m a n ce   o f   n et w o r k   v er y   a f f ec ted   b y   1   3   2   4   S o u r c e   R o u te r   R o u te r   Desti n atio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2088 - 8708       P erfo r ma n ce   E va lu a tio n   o f U DP ,   DC C P ,   S C TP  a n d   TFR C   fo r   Differ en t T r a ffic F lo w   in     ( A li H .   W h ee b )   3555   th n u m b er   o f   p ac k e lo s s .   T h r atio   b etw ee n   th n u m b er   o f   p ac k ets  lo s to   th to tal  n u m b er   o f   p ac k ets  s en t   d ef in as a   p ac k e t lo s s   r atio .         5.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   T h is   s ec tio n   d e s cr ib e d   th r esu lt s   o f   tr an s p o r la y er   p r o to co ls   UDP ,   DC C P ,   SC T P ,   an d   T FR C   o b tain ed   f r o m   o u r   s i m u latio n   ex p er i m e n ts   in   d i f f er en s ce n ar io s .   T h r o u g h p u t   f o r   d ata  tr a f f ic,   v id eo   s tr ea m ,   an d   Vo I P   tr af f ic  o v er   f o u r   tr a n s p o r tin g   p r o to co ls   ar s h o w n   i n   F i g u r 2 ,   F ig u r 3 ,   an d   F ig u r 4   r esp ec tiv el y .               Fig u r 2 C o m p ar is o n   o f   t h r o u g h p u t   u s i n g   d ata  t r af f ic   Fig u r 3 C o m p ar is o n   o f   t h r o u g h p u t   u s i n g   v id eo   t r af f ic           Fig u r 4 C o m p ar is o n   o f   t h r o u g h p u t   u s i n g   Vo I P   tr af f ic       Fro m   th e   s i m u latio n   r esu lts ,   w n o tice  t h at  t h t h r o u g h p u o f   S C T P   is   litt le  b etter   th an   UDP ,   DC C P ,   T FR C   f o r   d ata  tr af f ic. T h is   is   d u e   to   th a S C T P   u s es   f ea t u r es  li k m u lti - s tr ea m i n g   an d   m u lti - h o m in g .   W h er ea s ,   T FR C   ac h ie v ed   m a x i m u m   th r o u g h p u t   f o r   v id eo   s tr ea m i n g .   T h r e s u l tin g   th r o u g h p u t   u n d er   S C T P   is   g r ea ter   th an   o t h er   p r o to c o ls   in   Vo I P   tr af f ic  s ce n ar io .   A d d itio n all y ,   T ab le  3   p r esen ts   co m p ar is o n   o f   th e   av er ag th r o u g h p u f o r   all  tr af f ic  f lo w .   Fo r   ap p licatio n s   th at  r eq u ir h ig h   th r o u g h p u an d   r eliab le  tr an s p o r t,   it  is   s u itab le  to   u s S C T P   an d   T FR C .         T ab le  3 .   A v er ag T r h o u g h p u t Co m p ar is io n   T r a f f i c     UDP   A v e r a g e   T h r o u g h p u t   ( k b p s )   D C C P   A v e r a g e   T h r o u g h p u t   ( k b p s )   S C T P   A v e r a g e   T h r o u g h p u t   ( k b p s )   TF R C   A v e r a g e   T h r o u g h p u t   ( k b p s )   D a t a   7 9 8 . 8 4 .   7 9 9 . 5 0 8     8 0 0 . 1 6 2     7 9 8 . 8 4 6     V i d e o   2 4 6 . 9 2 .   2 6 2 . 0 0 4     3 2 6 . 8 4 8     3 4 8 . 7 3 4     V o I P   9 9 . 5 6 3 4 .   9 9 . 3 7 1 1     1 0 0 . 0 2 6     9 8 . 8 5 5 8 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   6 Dec em b er   201 7   :   3 5 5 2 3 5 5 7   3556   Fig u r 5 ,   Fi g u r 6 ,   a n d   Fi g u r e   7   illu s tr ates  t h m ea s u r ed   en d - to - e n d   d ela y   f o r   d if f er en t   tr af f ic  f lo ws   o v er   UDP ,   DC C P ,   SC T P ,   an d   T FR C   p r o to co ls .   T h p er f o r m an ce   o f   e n d - to - en d   d ela y   f o r   DC C P   is   s h o r ter   th an   o th er   tr an s p o r tin g   p r o to co ls   i n   t h d ata   tr af f ic   s ce n a r io .   T h is   is   d u to   t h at  D C C P   h as   a   co n g est io n   co n tr o m ec h a n is m   h e n ce   g i v e   less   d elay .   W h ile  i n   v id eo   tr af f ic  ex p er i m e n UDP   o b tain s   t h m i n i m al  e n d - to - en d   d el a y .   T h T FR C   r esu lt s   i n   lo w er   o v er all  en d - to - e n d   d ela y   f o r   UDP ,   D C C P ,   an d   SC T P   f o r   Vo I P   tr af f ic.           Fig u r 5 .   E n d - to - E n d   d ela y   o f   UDP ,   SC T P,   DC C P ,   T FR C   f o r   d ata  tr af f ic   Fig u r 6 E n d - to - E n d   d ela y   o f   UDP ,   SC T P,  DC C P ,   T FR C   f o r   v id eo   tr af f ic           Fig u r 7 E n d - to - E n d     d ela y   o f   UDP ,   SC T P ,   DC C P ,   T FR C   f o r   Vo I P     tr af f ic       E nd - to - E n d   d ela y   is   v er y   i m p o r tan is s u f o r   r ea l - ti m ap p licatio n .   A   co m p ar is o n   o f   a v e r ag en d - to - en d   d ela y   o f   U DP ,   DC C P ,   SC T P ,   an d   T FR C   f o r   th r ee   tr a f f ic  f lo w s   is   s h o w n   in   T ab le  4 .       T ab le  4 .   A v er ag Dela y   C o m p ar is io n   T r a f f i c   UDP   A v e r a g e   D e l a y   ( se c )   D C C P   A v e r a g e   D e l a y   ( se c )   S C T P   A v e r a g e   D e l a y   ( se c )   TF R C   A v e r a g e   D e l a y   ( se c )   D a t a   0 . 1 0 8 3 5 6   0 . 0 9 9 2 3 1 5     0 . 1 1 1 0 0 9     0 . 1 1 3 0 0 8     V i d e o   0 . 0 4 6 7 2 6 6     0 . 0 5 9 6 0 2 4     0. 1 3 7 5 2   0 . 2 4 6 3 4     V o I P   0 . 1 3 6 9 0 4     0 . 1 2 8 7 9 9     1 . 0 7 4 5 1     0 . 7 8 3 3 5 8         T ab le  5   r ef lect  T h p ac k et  l o s s   r atio   co m p ar is o n   b et w ee n   UDP ,   D C C P ,   S C T P ,   an d   T FR C   f o r   d if f er e n t   tr a f f ic  f lo w s .   T h r esu lt  s h o w s   t h at  t h T FR C   p ac k et  lo s s   r atio   is   lo w er   t h an   o th er   tr an s p o r tin g   p r o to co ls   in   th f ir s s ce n ar io .   T h is   d u to   th f r ien d l y   b e h av io r   an d   s tead y   tr an s m i s s io n   r ate.   T h p er f o r m a n ce   o f   p ac k et  lo s s   f o r   DC C P   is   b etter   t h an   UDP ,   S C T P ,   an d   T FR C   in   Vo I P   T r af f ic.   B ased   o n   T ab le  5 ,   SC T P   p er f o r m a n ce   is   b etter   f o r   p ac k et  lo s s   r atio   th an   UDP ,   DC C P ,   an d   T FR C   in   v id eo   s tr ea m   ca s es .   Ho w e v er ,   th p er f o r m a n ce   o f   DC C P   f o r   p ac k et  lo s s   is   n ea r l y   s li g h t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2088 - 8708       P erfo r ma n ce   E va lu a tio n   o f U DP ,   DC C P ,   S C TP  a n d   TFR C   fo r   Differ en t T r a ffic F lo w   in     ( A li H .   W h ee b )   3557     T ab le  5 .   P ac k et  L o s s   R atio   C o m p ar i s o n   T r a f f i c   UDP   P a c k e t   L o ss R a t i o   ( %)   D C C P   P a c k e t   L o ss R a t i o   ( %)   S C T P   P a c k e t   L o ss R a t i o   ( %)   TF R C   P a c k e t   L o ss R a t i o   ( %)   D a t a   1 1 . 0 3     1 . 7 3 5 4 3     3 . 0 0 7 9 1   1 . 4 1 5 5 9     V i d e o   0 . 3 2 8 4 0 7   0 . 1 7 2 1 9 1   0 . 1 3 7 6   1 . 6 8 5 6 1   V o I P   1 2 . 1 8 3 5   1 . 9 9 9 6   2 . 5 1 0 4 6   2 . 0 0 7 7 7       6.   CO NCLU SI O N   R ec en a n d   s ta n d ar d   tr an s p o r la y er   p r o to co ls   ef f ec d ir ec tl y   o n   i n ter n et  ap p licatio n   s er v i ce   s in ce   it   tr an s p o r ts   d ata  tr af f ic  o v er   n et w o r k s .   I n   t h i s   p ap er ,   w h av s i m u lated   an d   e v al u ated   th p er f o r m a n ce   o f   UDP ,   DC C P ,   SC T P ,   an d   T FR C   as  t h tr an s p o r p r o to co f o r   th r ee   tr af f ic  f lo w s   in   w ir ed   n et w o r k s .   T h f o u r   tr an s p o r p r o to co ls   ar im p le m en ted   u s i n g   NS - 2 .   Data   tr af f ic  f lo w ,   v id eo   s tr ea m   f lo w ,   a n d   Vo I tr af f ic  f lo w   ar tr an s p o r ted   r esp ec tiv el y .   T h s i m u latio n   r es u lt  s h o w ed   t h at  SC T P   ca n   ac h ie v t h b es o f   th e   p er f o r m a n ce   th r o u g h p u ex ce p v id eo   s tr ea m   tr af f ic  w h er T FR C   p er f o r m an ce   is   b etter .   Ho w e v er ,   les s   en d - to - e n d   d ela y   o b tain ed   b y   D C C P   in   t h d ata  tr af f ic  tr an s m i s s io n .   W h ils t,  UDP   h as a   lo w er   d ela y   f o r   v id e o   s tr ea m in g   f lo w .         RE F E R E NC E S   [1 ]   S .   Ku m a a n d   S .   Ra i,   S u rv e y   o n   T ra n sp o rt  L a y e P ro t o c o ls:  T CP   &   UD P ,   I n ter n a t io n a J o u rn a o Co m p u ter   Ap p li c a ti o n s,   v o l .     4 6 ,   p p .   2 0 - 2 5 ,   M a y   2 0 1 2 .   [2 ]   C. R.   P a k a n a ti ,   M .   P a d m a v a th a m m a ,   a n d   N.R.   Re d d y ,   P e rf o rm a n c e   Co m p a riso n   o f   T CP ,   UD P ,   a n d   T F RC  in   W ired   Ne t w o rk s ,   2015  IEE E   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   Co mp u t a ti o n a In tell ig e n c e   &   Co mm u n ica ti o n   T e c h n o l o g y ,   p p .   2 5 7 - 2 6 3 ,   2 0 1 5 .   [3 ]   A li   H.  W h e e b ,   P e rf o rm a n c e   C o m p a riso n   o f   T ra n sp o rt  L a y e P r o to c o ls” ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o A d v a n c e d   Res e a rc h   in     C o mp u ter   S c ien c e   a n d   S o f twa re   En g i n e e rin g ,   v o l.   5 ,   p p .   1 2 1 - 1 2 5 ,   De c   2 0 1 5 .   [4 ]   H.  M u h a m m a d ,   O.  Ch u g h tai,   S .   A .   M a li k ,   M .   Yo u sa f ,   P e rf o rm a n c e   Ev a lu a ti o n   o f   T ra n sp o rt  L a y e P r o t o c o ls  f o r   V id e o   T ra ff ic o v e W iM a x ,   IEE E,   2 0 0 9 .   [5 ]   I. S .   Ch o w d h u ry ,   J.   Lah iry ,   K. C.   Ra h m a n ,   a n d   S . F .   Ha sa n ,   P e rf o r m a n c e   A n a l y sis  o f   D a tag r a m   Co n g e stio n   Co n tro l   P r o to c o (DCC P )” ,   I n ter n a ti o n a J o u rn a o Co m p u ter   T h e o ry   a n d   En g i n e e rin g ,   v o l.   3 ,   p p .   6 3 2 - 6 3 7 ,   Oc 2 0 1 1 .   [6 ]   G .   S a r w a r,   R.   Bo re li   a n d   E.   L o c h in ,   P e rf o rm a n c e   o f   V o I P   w it h   DCCP   f o S a telli te  L in k s” ,   2 0 0 9   IE EE   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   C o mm u n ica t io n s,   Ju ly   2 0 0 9 .   [7 ]   N.R.   Re d d y ,   C. R.   P a k a n a ti ,   a n d   M .   P a d m a v a th a m m a ,   " P e rf o r m a n c e   En h a n c e m e n o f   T CP   F rien d ly   Ra te Co n tr o P r o to c o o v e W ired   Ne t w o rk s " ,   I n ter n a ti o n a J o u rn a o E lec trica a n d   Co m p u ter   E n g in e e rin g   ( IJ ECE ),   v o l.   6 ,   p p .   2 9 4 9 - 2 9 5 4 ,   De c   2 0 1 6 .       [8 ]   S . S .   A re f in ,   I.   A z a d ,   H.  Ka b ir,   " M o d if ied   S A CK - T CP   a n d   s o m e   A p p li c a ti o n   L e v e Tec h n iq u e t o   S u p p o rt  re a l - T i m e   A p p li c a ti o n " ,   In ter n a ti o n a l   J o u rn a o El e c trica a n d   Co m p u ter   En g i n e e rin g   ( IJ ECE ),   v o l.   6 ,   p p .   1 0 5 - 1 1 4 ,   m a y   2 013.   [9 ]   J.  P o ste l,   Us e Da tag ra m   P ro t o c o l” ,   In ter n e En g i n e e rin g   T a sk   Fo rc e   ( IET F),   v o l.   7 6 8 ,   A u g   1 9 8 0 .   [1 0 ]   J.  P o ste l,   T ra n sm issio n   Co n tr o P r o to c o l” ,   I n ter n e E n g i n e e rin g   T a sk   Fo rc e   ( IET F),   v o l.   7 9 3 ,   S e p   1 9 8 1 .   [1 1 ]   E.   Ko h ler,  M .   Ha n d ley ,   a n d   S .   F lo y d ,   Da ta g ra m     Co n g e stio n   Co n tr o P ro t o c o   (DCCP )” ,   In ter n e En g i n e e rin g   T a sk   Fo rc e   ( IET F),    v o l .   4 3 4 0 ,   M a   2 0 0 6 .   [1 2 ]   R.   S tew a rt,   S trea m   Co n tro T ra n sm issio n   P r o to c o (S CT P )” ,   I n t e rn e En g i n e e rin g   T a sk   Fo rc e   ( I ET F ) ,   v o l.   4 9 6 0 ,   S e p   2 0 0 7 .   [1 3 ]   M .   Ha n d ley ,   S .   F lo y d ,   J.  P a d h y e ,   a n d   J .   W id m e r,   T CP   F rie n d ly   Ra te  Co n tro   (T F RC):  P r o t o c o S p e c if ica ti o n ,   In ter n e En g i n e e rin g   T a sk   F o rc e   ( IET F ),   v o l.     5 3 4 8 ,   Ja n   2 0 0 8 .   [1 4 ]   Ne tw o rk   S i m u lato r -   NS2 -   h tt p :/ / ww w . isi. e d u /n sn a m /n s .   [1 5 ]   S CT P   P a tch   f o NS.   h tt p : // p e l. c is. u d e l. e d u   [1 6 ]   S .   F lo y d ,   M e tri c f o th e   Ev a l u a ti o n   o f   Co n g e stio n   Co n tro M e c h a n ism s” ,   In ter n e t   En g in e e rin g   T a sk   Fo rc e   ( IET F),   v o l.   5 1 6 6 ,   M a 2 0 0 8 .       B I O G RAP H Y   O F   AUTHO R       A li   H.  W h e e b   re c e i v e d   a   M . S c   d e g re e   in   Co m p u ter  En g in e e rin g   f ro m   th e   u n iv e rsit y   o f   Ba g h d a d ,   Ba g h d a d ,   Ira q ,   in   2 0 1 4 ,   a n d   B . S c   d e g re e   in   Co n tr o a n d   S y ste m   e n g in e e rin g   f ro m   th e   Un iv e rsit y       o f   Tec h n o lo g y ,   Ba g h d a d ,   Ira q ,   in   2 0 0 7 .   His   re se a rc h   in tere sts  in c l u d e   T ra n sp o rt  L a y e p ro to c o ls,   W irele ss   S e n so Ne tw o rk s   ( W S N),  a n d   M o b il e   A d - h o c   Ne tw o rk   ( M A NET ).   Cu rre n tl y ,   h e   is  a   L e c tu re a n d   Dire c to th e   M e c h a t ro n ics   De p a rtm e n o f   Un iv e rsit y   o f   Ba g h d a d ,   Ira q .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.