• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.1384-1390
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• 2008

TCP는 유선망을 위하여 설계되었기 때문에, 유선망과 다른 특성을 가진 무선망에서 서비스되는 경우 성능이 크게 저하된다. 무선 Ad-hoc네트워크에서 혼잡윈도우(congestion window)값은 TCP의 성능에 크게 영향을 준다. 네트워크 상황에 따라 적절한 크기의 혼잡 윈도우 값을 설정함으로서 TCP성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 무선Ad-hoc 네트워크에서 TCP 성능을 향상시키는 새로운 TCP 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 TCP 수신측에서 최적의 윈도우 크기를 측정하고, ACK 패킷의 윈도우 필드를 사용하여 CWL(Congestion Window Limit)를 최적 값에 세팅하는 최대 혼잡윈도우 조정 기법이다. 무선 Ad-hoc네트워크의 다양한 환경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 결과 제안된 알고리즘이 기존 TCP new reno 프로토콜보다 전송률 및 패킷 손실에서 성능을 크게 향상하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.679-681
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• 2004

인터넷의 보편화와 더불어 이를 이용한 다양한 서비스가 늘어남에 따라 언제 어디서나 손쉬운 인터넷 접속이 가능하도록 무선망에서의 인터넷 서비스 제공이 커다란 이슈로 등장하였다. 특히, 차세대 무선 통신.망에서 인터넷 서비스의 역할은 매우 중요한 자리를 차지하며, 무선망에서의 기지국은 이러한 서비스 제공을 위하여 패킷 데이터의 특성을 고려한 한시적인 데이터 저장 기능을 담당하는 버퍼를 가지고 있어야 한다. 왜냐하면 무선 대역폭, 전송 지연, 비트 오류율 같은 무선 통신 환경은 사용자의수나 무선 신호 감쇄현상, 또는 일시적 신호 저하 등에 의해 동적으로 변화하기 때문이다. 그런데 대부분의 인터넷에서 전송되는 데이터는 TCP 트래픽이므로 이 트래픽의 특성을 고려한 적절한 기지국 버퍼 관리 기법이 필요하다. 그러므로 우리는 본 논문에서 단순한 기지국 버퍼 관리를 통해 TCP 성능을 효율적으로 유지할 수 있는 새로운 기법을 제안한다. 제안하는 버퍼 관리 기법은 TCP 트래픽을 더욱 효과적으로 전송할 수 있을 뿐만 아니라 무선 자원의 낭비를 줄여줄 수 있다. 더 나아가서 이 기법은 기존 기지국에 최소한의 추가 부담만을 줄뿐만 아니라 무선 단말 장비의 수신 모듈의 변경만을 요구하기 때문에 높은 실용화 가능성을 가진다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제8권3호
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• pp.336-343
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• 2002

오늘날 무선망의 출현으로 기존의 인터넷 환경은 유/무선이 통합된 단일 망으로 변화하고 있다. 그러나 현재 TCP는 전송상의 모든 패킷 손실을 혼잡으로 인한 손실로 판단하여 혼잡 윈도우를 줄이는 등의 혼잡 제어 메커니즘을 호출한다. 이것을 무선 구간에 적용시켰을 때 핸드오프나 비트 에러로 인한 패킷 손실이 발생할 때조차 혼잡으로 인한 패킷 손실로 판단하여 혼잡 윈도우를 줄이기 때문에 종단간 TCP 처리량을 저하시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해 기존의 유선 망에서 혼잡 제어 메커니즘으로 사용되던 ECN(Explicit Congestion Notification)을 확장하여 무선 링크 상에서의 TCP 성능을 제어하는 기법을 제시한다. 이것은 패킷 손실이 혼잡에 의한 것인지, 무선 링크 구간에서 비트 에러 또는 핸드오프에 의한 것인지를 구분하는 기법으로 유/무선이 통합된 망에서 혼잡이 발생할 때만 혼잡 제어 메커니즘을 호출하도록 하는 기법이다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권1호
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• pp.20-26
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• 2004

I-TCP의 이동성 지원 라우터(MSR)의 버퍼가 넘치는 현상을 방지하기 위한 혼잡제어 알고리즘을 제안한다. 무선망 환경에서의 높은 비트 오류율와 잦은 핸드오프로 인해 유ㆍ무선이 혼재된 네트워크에서의 TCP Reno의 혼잡제어 방식은 유선으로만 이루어진 네트워크에서 보다 낮은 전송률을 보인다. 이를 해결하기 위해 하나의 TCP 연결을 유선과 무선부분 각각 두개의 TCP 연결로 나누어 처리하는 I-TCP가 제안되었다. 그러나 무선망의 비트 오류가 과다하게 발생하거나 핸드오프가 빈번하면 이동성 지원 라우터의 버퍼가 넘치는 현상이 발생할 수 있다. 이것은 MSR이 송신자에게 해달 ack를 보낸 패킷(MSR 버퍼에 있는)들이 수신자에게 전송되지 못하는 결과를 초래하여 TCP의 end-to-end semantic를 위반하게 된다. 본 논문에서는 송신자와 MSR 사이에 “흐름 제어” 기법을 도입하여 이동성 지원 라우터의 버퍼가 넘치는 현상을 방지하였다. 송신자와 MSR 사이의 advertised window를 MSR 버퍼의 남은 공간과 연동하여 MSR의 버퍼가 넘치기 전에 MSR로 전송되는 패킷의 양을 조절할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12B호
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• pp.1656-1664
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• 2001

인터넷상에서 광범위하게 사용되고 있는 TCP는 통신망에서 패킷 유신이 생길 경우 이를 망 혼잡에 의한 유실이라고 보고 혼잡제어를 통해 혼잡을 해결하고자 한다. TCP는 상대적으로 매우 안정적인 유선링크를 염두에 두고 개발된 전송규약이기 때문에 높은 BER 특성을 가지는 무선링크에 적용시 성능의 하락이 두드러지게 된다. 본 논문에서는 유무선이 통합된 망에서, 특히 전송오류율이 놀은 환경에서의 TCP 성능저하를 극복하기 위한 방안으로 Explicit Error Notification(EEN) 알고리즘을 제안하였다. EEN 알고리즘은 무선 링크에서 에러가 발생할 경우 수신측에서 TCP 세그먼트의 시퀀스 넘버와 송수신 주소론 디코딩한다. 이를 통해 송신 TCP에게 무선링크에서 에러로 인한 패킷 손실이 발생했음을 알려주는 NACK를 보내 패킷의 손실이 유선의 혼잡에 의한 것이 아님을 알게 하여 무선링크에서 TCP 프로토콜의 성능을 향상시켰다. 제안한 EEN 알고리즘의 성능을 분석한 결과 에러를 많이 정정할수록 성능향상의 폭이 큼을 알 수 있었다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제8C권3호
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• pp.351-358
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• 2001

무선망에서는 유선망에 비해 그 특성상 비교적 많은 패킷을 손실된다. TCP 프로토콜은 흐름제어나 에러정정, 혼잡 제어 등의 기능을 통해 보다 효율적이고 안정적인 통신을 지원하고 있다. 하지만 표준 TCP 프로토콜은 유선망의 특성을 고려하여 개발하였기 때문에 무선망에서 혼잡한 상황에서 패킷이 도달하지 못한 경우와 실제로 패킷이 손실되어 전달되지 못하는 경우를 구분하지 못한다. 최근까지 제시된 여러 이동망 TCP에 대한 논문은 무선망에서 패킷이 손실된 경우 혼잡 제어를 일어나지 못하게 하는 방법을 제시하고 있다. 본 논문에서는 TCP Persist Timer를 이용하여 혼잡제어를 회피하는 방법을 기존에 제시된 Snoop 프로토콜에 적용하여 자체적인 이동망상에서의 TCP 성능향상에 더하여 연속적인 에러에 대한 성능 향상을 제고하고 있다. 개선된 Snoop 프로토콜은 WZACK(Window Size Zero ACKnowledge Packet)을 이용하여 혼잡제어를 정지시킴으로써 비효율적인 혼잡제어를 막도록한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.15-23
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• 2007

무선 랜(IEEE 802,11)은 신뢰적인 데이터 전송을 위해 기존 TCP를 사용하고 무선 신호의 단절, 간섭, 감쇠 영향으로 인하여 혼잡하지 않은 상태에서 의도하지 않은 패킷손실을 유발한다. 무선 랜에서의 TCP는 패킷손실을 혼잡으로 판단하고, 혼잡제어 알고리즘을 작동하므로 전반적인 전송률이 감소된다. 본 논문은 무선 랜에서의 전송률 증가를 위해 유선 네트워크 고속전송 기법인 TCP 버퍼튜닝을 적용하여 TCP 버퍼크기와 전송률과의 상관관계를 분석한다. 분석을 통해 버퍼크기 증가에 관계없이 더 이상의 전송률이 증가되지 않는 특정 버퍼 한계점을 찾고, 이를 우리는 최대버퍼한계(Maximum Buffer Threshold, MBT)라 정의한다. 최대버퍼한계를 산출하기 위해 실제 연주를 통해 음악파일을 생성한 후 이를 이용하여 실험을 한다. 최대 버퍼한계 기반 TCP 버퍼튜닝은 운영체제 기본 버퍼크기에서의 무선 전송률과 비교하여 송수신간 RTT가 5ms 구간에서 20.3%, RTT 10ms에서 21.4%, RTT 20ms에서 45.4% 전송률이 향상된다. 또한 특정 RTT 구간에서 최대 전송률을 97%의 정확도로 예측하고, 최대버퍼한계 이상으로 TCP 버퍼크기를 설정하는 것은 전송률 증가에 영향이 없음을 확인한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권5호
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• pp.355-368
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• 2006

본 논문은 IEEE 802.11 기반 무선랜 환경에서 TCP 성능을 향상시키기 위한 새로운 분할 TCP 기법을 소개한다. IEEE 802.11 기반 무선랜 환경에서는 유선 환경과는 달리 TCP 데이타 흐름(flow)이 많은 데이타를 보내려고 시도하지 않기 때문에 TCP 데이타 흐름 성능 저하의 주요한 원인이 된다. 본 논문에서는 이런 문제를 완화하여 TCP 데이타 흐름의 성능을 향상시키기 위한 TAS (TCP-Aware Sub-layer) 기법을 제안한다. TAS 기법은 하나의 TCP 데이타 흐름을 AP 등의 분할 지점을 기점으로 두 개의 TCP 데이타 흐름으로 나누는 기존의 분할 연결(split-connection) 기법을 확장한 개념이다. TAS를 기반으로 동작하는 무선 노드는 실제로 TCP ACK을 수신하는 것이 아니라, 수신된 MAC ACK을 이용하여 TCP ACK을 에뮬레이션한다. NS2 모의 실험을 통하여 제안된 기법인 TAS 기법의 성능을 기존 TCP 기법, I-TCP (Indirect TCP) 기법의 성능과 비교하였으며 모의 실험 결과는 TAS 기법이 다른 기법들에 비하여 시간당 처리량과 자원 할당의 형평성 측면에서 더 좋은 성능을 보인다는 것을 증명한다. 또한 절전 모드의 경우, 전송 지연 시간도 줄일 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제27권3호
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• pp.247-255
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• 2000

최근 이동통신 서비스의 보급이 날로 증가됨에 따라 무선 접속 인터넷 서비스이 사용에 대한 요구가 급증하고 있다. 그러나 인터넷에서 사용되는 TCP 프로토콜은 에러 발생율이 낮은 유선망을 고려하여 설계되었기 때문에 망에서 발생되는 패킷 손실을 망내의 폭주로 인한 것으로 가정하고 폭죽제어 알고리즘을 동작시켜 윈도우 크기를 줄인다. 그러나 무선통신망과 같이 에러 발생율이 높은 환경에서는 패킷 손실이 주로 엘 발생에 기인하는데, 이 경우 기존의 TCP 프로토콜을 사용하면 폭주제어 알고리즘이 동작되어 TCP의 성능을 저하시키는 문제점이 발생된다. 따라서 본 논문에서는 유무선 복합망에서 TCP 프로토콜의 성능을 개선하기 위한 Split ACKs 기법을 제안하였다. 이 기법은 기지국에서 무선링크의 패킷 손실 이후에 수신된 ACK 패킷을 여러 개로 쪼개서 TCP 송신측으로 전달한다. 따라서 여러 개의 ACK 패킷을 수신한 TCP 송신측은 폭죽제어 알고리즘이 동작되어 감소시킨 윈도우 크기를 빠르게 복귀시켜 주기 때문에, 저하된 TCP 프로토콜의 성능을 신속히 향상시킬 수 있다. 아울러 제안된 기법은 기존 TCP 프로토콜을 그대로 사용할 수 있으며, TCP의 End-to-end Semantics가 유지되는 장점이 있다. 시뮬레이션을 통한 성능분석 결과 이 기법은 기존의 TCP 프로토콜에 비해 약 20%의 성능향상을 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (중)
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• pp.1257-1260
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• 2002

유선에서와는 달리 무선망에서는 채널의 대역폭이 이동 단말기의 위치와 시간에 따라 변하는 특성을 가지고 있다. 유선 망의 대역폭과 TCP의 RTT와의 관계에 대한 논문은 이미 많이 발표 되어 있다[1]. 하지만 고정된 대역폭에서 최적화 되어있는 TCP 의 혼잡 제어 알고리즘이 다양한 변화를 가지는 무선 환경에서도 좋은 성능을 내는 지에 대해 발표된 연구 결과는 많지 않다. 이 논문에서는 RTT 에 영향을 받는 TCP 의 throughput 이 무선 채널의 변화와는 어떤 관계가 있는 지를 살펴보고자 한다[2]. 오랫동안 지속되는 TCP 연결에 의해 생성되는 CDMA 1X EV-DO 시스템에서 사용되는 비례 공정 스케줄링과 기존의 스케줄링을 이용하여 packet 을 전송하였을 경우 무선 채널의 변화와 RTT의 관계에 의해 나타나는 결과를 살펴보겠다.