• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.126-131
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• 2000

TCP는 인터넷에서 이미 많은 사용자들이 사용하고 있고 그 성능도 입증되어 왔지만, 망 구조의 급격한 변화에 따라서 TCP의 성능을 이에 맞게 개선하려는 노력들도 많이 제안되고 있다. 특히, 망이 고속화되고 위성링크 등에서 지연이 증가하면서 Bandwidth-Delay Product도 상당히 커지게 되었다. 이에 대응시키기 위한 방법으로 TCP 옵션에 Window Scale Option과 TimeStamp option, 및 PAWS(Protection Against Wrap Sequence Numbers) 등을 추가하는 방법이 제안되었다. Bandwidth-Delay Product가 큰 망에서는 TCP의 윈도우 크기도 증가하게 됨으로, 현재 사용중인 TCP의 곱 감소 선형적인 증가 방식으로는 망 내의 버퍼 언더플로우 및 망의 불안정을 야기하여, 결국은 TCP처리율의 감소를 초래하게 된다. 그러므로, 본 논문에서는 위와 같이 윈도우 크기가 큰 망에서의 TCP 흔잡제어 알고리즘을 개선하기 위한 방법으로 TCP의 TimeStamp 옵션을 이용하여 윈도우 크기를 조절하는 혼잡제어 방안을 제시하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권3호
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• pp.126-134
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• 2006

현재 인터넷에서 널리 사용되고 있는 TCP는 대역폭과 지연의 곱이 큰 네트워크에서 특히 초기 시동단계를 포함하여 전반적으로 효율이 낮은 문제가 있다. 본 논문은 이 문제를 해결하기 위해 지연기반 혼잡제어(DCC: Delay-based Congestion Control) 방법을 제안한다. DCC는 선형과 지수 증가구간으로 나누어진다. 선형증가 구간은 기존의 TCP 혼잡회피 기법과 유사하며, 지수증가 구간은 혼잡에 의한 지연이 없는 경우 신속한 대역 확보를 위해 사용된다. 일반 TCP에서는 slow-start와 같은 지수증가 구간에서 대역과 지연의 곱으로 결정되는 크기의 버퍼가 제공되지 않는 경우 대역이 충분함에도 불구하고 손실이 발생하여 성능을 제한할 수 있다. 따라서 DCC에서는 RTT(Round Trip Time) 상태와 예측된 버퍼크기를 이용하여 지수증가 구간의 공급초과로 인한 손실을 방지하는 메카니즘을 제안한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 대역과 지연의 곱이 큰 네트워크에서 DCC가 TCP에서 초기 시동시간과 throughput성능을 향상시킴을 보였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권5호
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• pp.438-444
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• 2019

In this theoretical study, a line-defect photonic-crystal waveguide hosted in an annular photonic crystal was demonstrated to provide high-performance slow light with a wide band, low group-velocity dispersion, and a large normalized delay-bandwidth product. Combined with structural-parameter optimization and selective optofluid injection, the normalized delay-bandwidth product could be enhanced to a large value of 0.502 with a wide bandwidth of 58.4 nm in the optical-communication window, for a silicon-on-insulator structure. In addition, the group-velocity dispersion is on the order of $10^5$ ($ps^2/km$) in the slow-light region, which could be neglected while keeping the signal transmission unchanged.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권9호
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• pp.1162-1174
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• 2015

오늘날 네트워크는 높은 대역폭과 높은 지연을 갖는 HBDP (High Bandwidth Delay Product) 네트워크의 특징을 보인다. 기존 TCP는 혼잡윈도우 크기의 느린 증가와 급격한 감소로 인하여 HBDP 네트워크에 부적절하다. 기존 TCP의 문제점을 해결하기 위해 연구된 TCP들은 손실기반 TCP와 지연기반 TCP로 구분한다. 대다수의 TCP는 기존 Slow Start 동작을 사용하며 오버슈트로 인한 대량의 패킷 손실을 초래한다. Congestion Avoidance 동작의 경우 손실기반 TCP는 대역폭 낭비와 RTT (Round Trip Time) 공정성 문제가 있으며 지연기반 TCP는 낮고 느린 대역폭 점유 문제가 있다. 제안하는 기법은 병목구간의 버퍼상태를 통해 혼잡제어를 함으로써 Slow Start와 Congestion Avoidance의 문제를 개선한다. 성능평가를 통해 HBDP 네트워크에서 제안하는 기법이 기존 TCP보다 향상된 성능을 보임을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권5호
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• pp.499-509
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• 2010

A plethora of transmission control protocol (TCP) congestion control algorithms have been devoted to achieving the ultimate goal of high link utilization and fair bandwidth sharing in high bandwidth-delay product (HBDP) networks. We present a new insight into the TCP congestion control problem; in particular an end-to-end delay-based approach for an HBDP network. Our main focus is to design an end-to-end mechanism that can achieve the goal without the assistance of any network feedback. Without a router's aid in notifying the network load factor of a bottleneck link, we utilize goodput and throughput values in order to estimate the load factor. The obtained load factor affects the congestion window adjustment. The new protocol, which is called TCP-goodput and throughput (GT), adopts the carefully designed inversely-proportional increase multiplicative decrease window control policy. Our protocol is stable and efficient regardless of the link capacity, the number of flows, and the round-trip delay. Simulation results show that TCP-GT achieves high utilization, good fairness, small standing queue size, and no packet loss in an HBDP environment.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권3호
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• pp.344-354
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• 2014

Transmission control protocol friendly rate control (TFRC) is designed to mainly provide optimal service for unicast applications, such as multimedia streaming in the best-effort Internet environment. However, high bandwidth networks with large delays present an environment where TFRC may have a problem in utilizing the full bandwidth. TFRC inherits the slow-start mechanism of TCP Reno, but this is a time-consuming process that may require many round-trip-times (RTTs), until an appropriate sending rate is reached. Another disadvantage inherited from TCP Reno is the RTT-unfairness problem, which severely affects the performance of long-RTT flows. In this paper, we suggest enhanced TFRC for high quality video streaming over high bandwidth delay product networks. First, we propose a fast startup scheme that increases the data rate more aggressively than the slow-start, while mitigating the overshooting problem. Second, we propose a bandwidth estimation method to achieve more equitable bandwidth allocations among streaming flows that compete for the same narrow link with different RTTs. Finally, we improve the responsiveness of TFRC in the presence of severe congestion. Simulation results have shown that our proposal can achieve a fast startup and provide fairness with competing flows compared to the original TFRC.

• 정보과학회 논문지
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• 제42권12호
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• pp.1600-1610
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• 2015

오늘날 네트워크는 HBDP (High Bandwidth Delay Product) 특징을 가지고 있으며, 기존 TCP는 혼잡 윈도우 크기의 느린 증가와 패킷 손실 시 급격한 감소로 인하여 HBDP 네트워크에 적합하지 못하다. 기존 TCP의 문제를 해결하기 위해 새로운 혼잡 제어 기법에 관한 많은 연구들이 진행되었다. C-TCP (Compound-TCP)는 손실기반 TCP와 지연기반 TCP를 결합한 하이브리드 TCP이다. C-TCP의 목적은 빠른 대역폭 점유, 조기 혼잡예측에 의한 혼잡 방지와 공정성 보장이다. 하지만 C-TCP는 혼잡 정도를 고려하지 않는 지연 윈도우 감소율을 적용하기 때문에 성능의 저하를 초래한다. 제안하는 기법은 네트워크의 혼잡 상태에 따라 적응적으로 지연 윈도우의 증감률을 조절함으로써 C-TCP의 대역폭 점유 효율과 공정성을 개선한다. 실험 결과를 통해 HBDP 네트워크에서 제안하는 기법이 기존 C-TCP보다 향상된 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2010년도 추계학술발표대회
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• pp.1482-1484
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• 2010

A new TCP protocol can succeed for large bandwidth delay product when it meets network bandwidth utilization efficiency and fair sharing. We introduce a novel congestion control algorithm which employs queueing delay information in order to calculate the amount of congestion window increment in increase phase, and reduces congestion window to optimal estimated bound as packet loss occurs. Combination of such methods guarantees that the proposal utilizes fully network bandwidth, recovers quickly from packet loss in wireless link, and preserves fairness for competing flows mixed short RTT and long RTT. Our simulations show that features of the proposed TCP meet the desired requirements.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권2호
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• pp.104-113
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• 2009

현재 초고속 인터넷 사용자가 급증하고 있고, 광대역 네트워크 인프라의 구축이 늘어나고 있다. 하지만, 현재 인터넷에서 널리 사용되고 있는 TCP는 기존의 인터넷 환경에 적합하며, 대역폭과 지연의 곱이 큰 네트워크 환경의 트래픽 전송에 있어서는 그 효율성이 낮은 상태이다. 이런 문제점을 개선하기 위해 최근 광대역 네트워크에 적합하도록 개선된 혼잡 제어 알고리즘에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 그 성능 검증이 대부분 시뮬레이션에 의해 이루어지고 있는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 기존 TCP의 문제점과 이를 해결하기 위해 제안된 고대역 전송 프로토콜(High Bandwidth Transport Layer Protocol)을 간단히 살펴보고, 이의 성능 검증을 위한 실제 테스트베드를 구축하였으며 TEIN2 국제연구망을 통하여 한국, 중국, 독일 3개국 간 국제협력 실험을 통해 고대역 전송 프로토콜의 성능을 측정하고 문제점을 분석하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제4권4호
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• pp.148-154
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• 1999

현재 인터넷에서 사용되고 있는 TCP 방식은 많은 논문들에 의해 제안과 수정을 통해 그 성능이 개선되어 있다. 본 논문에서는 현재 사용중이거나 제안된 Tahoe. Reno. New-Reno, Vegas 및 SACK(Selective Ack) 알고리즘의 성능을 비교하였다. Tahoe는 최초에 제안되어 현재 광범위하게 사용되고 있는 알고리즘이며, Reno는 한 윈도우 내에 하나의 패킷 손실이 발생한 경우에는 최적의 성능을 발휘하지만, 한 윈도우 내에 다수의 패킷 손실이 발생한 경우에는 재전송 타이머의 타임아웃으로만 패킷 복구가 가능하여 그 성능이 다른 알고리즘에 비해 저하된다. New-Reno는 Reno의 이러한 문제점을 개선한 것으로 한 RTT(Round-Trip-Time)내에 다수의 패킷 복구가 가능하지만 불필요한 재전송의 문제가 존재한다. SACK는 위와 같은 모든 문제점을 해결하였으며 bandwidth delay product가 큰 위성망에서 사용이 제안되고 있다. TCP Vegas는 송신기가 경로상의 대역폭을 판단하여 윈도우의 크기를 알맞게 조절하는 방식으로 망 혼잡이 큰 경우를 제외하고는 성능면에서 Reno의 비해 40∼70%가 개선된다.