L’influence du lien retour

Nous avons validé précédemment cette architecture de service comparativement aux accès terrestres. Toutefois, comme nous l’avons noté précédemment, un lien retour modem est susceptible de poser problème, même pour un trafic asymétrique. Une solution purement satellite peut-elle être meilleure ?

Nous proposons dans un premier temps d’observer l’impact de la nature du lien retour dans la section 5.4.2.2.1, puis d’observer comment un lien terrestre est une solution plus adaptée au service d’accès Internet standard, avec notamment l’étude d’une consultation de pages web (5.4.2.2.2). Enfin la section 5.4.2.2.3 conclura cette étude.

Dans ce cadre nous avons réalisé plusieurs expériences sous NS 2 mettant en jeu un utilisateur connecté à Internet via le système hybride sur la voie aller, et une connexion terrestre sur la voie retour. Nous considérons un client avec un débit aller garanti à 512 Kb/s, la signalisation étant négligeable. La figure suivante (Figure 5.12) trace l’évolution de trois ratios entre les délais nécessaires pour véhiculer une donnée en fonction de la taille de cette donnée. Parce qu’il est question d’une comparaison entre plusieurs liens satellite, l’étude est effectuée sans l’introduction d’un modèle de pertes.

5.4.2.2.1. UNE COMPARAISON SUR UN TRANSFERT FTP

Figure 5.12 Comparaison de l’évolution du délai requis pour télécharger un fichier via FTP en fonction du débit offert par le lien retour pour un lien aller de 512 Kb/s

Mis à part pour un lien retour de 9.6 Kb/s, ce tracé montre que, l’impact du lien retour est peu notable pour un lien aller de 512 Kb/s. En revanche pour un lien retour de 9.6 Kb/s, on peut émettre 1 acquittement de 40 B toutes les 33.3 ms, soit un débit maximal sur le lien aller d’environ 350.4 Kb/s au niveau applicatif. Pour un débit retour de 28.8 Kb/s, le débit maximal aller est atteint. Pour un débit aller plus élevé, la congestion des acquittements sur le lien retour est réelle, et donc ce ratio devient bien plus significatif. Cependant dans le cadre d’une connexion

de type standard, il ne semble pas envisageable d’utiliser un lien aller satellite de 2 Mb/s, avec un lien retour terrestre de 9.6 Kb/s.

5.4.2.2.2. UNE COMPARAISON SUR UNE CONSULTATION DE PAGES WEB

D’un autre point de vue, le lien terrestre offre généralement un meilleur temps de réponse, comparativement au lien retour satellite. Ainsi pour une seule navigation web, le transfert d’un fichier http de 50 KB1 _{demande la transmission de 35 segments TCP de MSS 1460 B. La}

communication s’établit alors selon la poignée de main classique de TCP :

• le client demande l’ouverture d’une connexion TCP avec le serveur via un SYN. Posons alors TSYN le temps d’émission du SYN sur le lien retour.

• le serveur émet l’acquittement du SYN (SYNACK), soit TSYNACK le temps d’émission

du SYNACK sur le lien aller.

• le client acquitte l’ouverture de connexion en envoyant un ACK au serveur. Soit TA le

temps d’émission d’un ACK sur le lien retour.

Une fois la connexion TCP ouverte, avec un temps total noté TConnexion, le client peut

entamer sa requête HTTP :

• le client envoie un GET au serveur. Nous noterons TGET le temps requis à l’émission

du GET sur le lien retour ;

• le serveur répond en envoyant le premier segment, noté S1, avec un temps d’émission

TS1 ;

• à la réception du segment, le client renvoie un ACK ;

• à chaque réception d’ACK par le serveur, deux nouveaux segments sont envoyés par ce dernier, jusqu’au dernier segment ;

• à la fin de la communication, le serveur clos la connexion.

Dans le cadre de cette étude, nous considérons qu’il n’y a aucune perte sur le transfert. Nous notons TSA, le délai introduit par le temps de propagation du serveur au client, et sur TCR, le

délai sur le lien retour. La figure suivante2 _{(Figure 5.13) résume ces premières considérations. Le}

débit des liens est pris constant, ainsi que le délai.

Pour pouvoir calculer la durée totale d’une communication HTTP, il faut s’assurer que la pause est bien supérieure à 0 (Figure 5.13), soit :

(35) ( ) 0 n S i k Si SA ACK CR i T ₊ T T T T = ≤ + + +

∑

Dans le cas où le MSS est constant, le dernier segment pouvant être à la limite plus court, cela donne la majoration suivante :

(36) n T. _S ≤T_S +T_SA+T_ACK +T_CR

Pour des acquittements de 40 B, des datagrammes de 1500 B, on obtient alors une valeur de n pour le cas unidirectionnel de 17 segments, et de 23 segments dans le cas bidirectionnel. Or, dans le cas de 35 segments et avec une fenêtre initiale fixée à 1, il n’y aura pas plus de 16 segments à envoyer d’un seul coup.

1 _{Taille moyenne précédemment utilisée dans la partie 5.4.2.1.3} 2 _{Cette figure n’est pas à l’échelle.}

Figure 5.13 Diagramme simplifié d’une communication HTTP

Si on note TTU et TTB, le temps total requis pour que l’utilisateur reçoive la page web,

respectivement dans le cas unidirectionnel et bidirectionnel, on a alors :

(37) T_T =T_Connexion+T_GET+T_CS +5.(T_S +T_SA+T_ACK +T_CR)+T_FIN Avec

(38) TConnexion =TSYNC+TCS +TSYNACK +TSA+TACK

Et, où TS(400) est le temps requis pour émettre les 400 octets restants.

(39) TFIN =3.TS +TS(400)+TSA

Soit après applications numériques, un TTU de 2.847 s contre un TTB de 3.914 s. On

constate donc un gain de l’ordre de 27.3 % entre le cas bidirectionnel et le cas unidirectionnel. Le lien retour terrestre est donc mieux adapté que le retour satellite pour les applications de type navigation web. Il faut noter cependant que pour le lien retour terrestre, surtout dans les cas de faibles débits (9.6 à 28.8 Kb/s), la liaison aller peut être bridée par la congestion des acquittements sur le lien retour. Toutefois comme cette étude a pu le montrer, pour un débit aller de 512 Kb/s, cet effet est limité, et peut donner des performances tout à fait suffisantes quand le débit retour est de 28.8 Kb/s ou plus.

5.4.2.2.3. CONCLUSION

Nous avons noté ici la difficulté que peut représenter un lien retour à très faible débit, c’est- à-dire 9.6 Kb/s. Toutefois ce bas débit permet, d’une part, au système de mieux fonctionner

qu’un accès de type Numéris et, d’autre part, une faible augmentation de ce dernier est suffisante pour pouvoir atteindre le débit maximum du lien aller.

On peut tout de même noter ici un avantage à utiliser un lien retour de type Numéris lorsque le satellite peut offrir ponctuellement un débit important sur la voie aller (jusqu’à 4 Mb/s), avec des techniques de type Turbo Button 1_.

Enfin cette étude a montré la plus grande réactivité d’un lien retour terrestre, même très bas débit, pour la navigation web. L’utilisation d’un architecture de service reposant sur un lien aller DVB-S et un retour terrestre est donc une solution satisfaisante pour un accès Internet standard, car plus adaptée qu’un retour satellite en terme de réactivité et de coût.