• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.135-142
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• 2010

프록시 시스템에서의 QoS는 혼잡 (congestion), 지연 (delay), 재전송 (retransmission) 등과 같은 간섭에 의해 많은 영향을 받는다. 또한 멀티-레벨 스트리밍 서비스는 시간 동기화에 의해 영향을 받으며, 이로 인하여 서비스 성능이 저하된다. 본 논문에서는 프록시 시스템에서 발생하는 스트리밍 서비스의 성능 저하를 개선하고 스트리밍 처리율을 향상시키기 위한 세그먼트 기반의 버퍼 관리 메커니즘을 제안한다. 제안된 논문의 목적은 다음과 같다. 1) 세그먼트 기반의 버퍼관리 메커니즘을 이용하여 다중 스트리밍 서비스를 최적화한다. 2) 혼잡, 간섭 등으로 인해 발생되는 오버헤드를 줄인다. 3) 끊김 현상, 지연 등으로 인해 발생하는 재전송의 문제를 최소화한다. 이러한 목적을 수행하기 위해 우리는 퍼지 값 $\mu$와 비용 가중치 $\omega$를 이용한다. 시뮬레이션 결과 제안된 메커니즘은 버퍼 캐시 제어율, 평균 패킷 손실률, 그리고 스트림 적합성 척도에 따른 지연 절약율에 있어서 기존의 고정길이 세그먼트기법, 피라미드 (pyramid) 세그먼트 기법, 그리고 스카이스크렙퍼 (skyscraper) 세그먼트 기법보다 성능이 효율적임을 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.2(A)
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• pp.115-116
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• 2010

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.3176-3183
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• 2011

무선 센서 네트워크에서 트래픽과 혼잡제어는 처리율과 QoS (Quality of Service)를 결정하는 중요한 파라미터이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 디지털 콘텐츠 스트리밍 서비스를 위한 전송율 우선순위 기반의 트래픽 제어 기법을 제안한다. 제안된 기법에서 전송율 우선순위는 버스트 시간과 크기에 따른 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽에 의해 결정된다. 전송율 기반 우선순위는 지연을 줄이고 신뢰성을 향상시킴으로서 스트림이 요청될 때 트래픽이 효율적으로 제어되게 된다. 트래픽 제어는 트래픽 탐지 과정, 트래픽 공지, 그리고 트래픽 제어 조절 과정을 거쳐 스트리밍 서비스가 차별화 되도록 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 기법이 CCF (Congestion Control and Fairness)기법, WCA (Weight-based Clustering Algorithm)기법에 비해서 전송지연, 패킷손실, 그리고 처리율에 대한 성능이 효율적임을 보였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제6권4호
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• pp.376-386
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• 2004

In ad hoc networks, loss-based congestion window progression by the traditional means of duplicate ACKs and timeouts causes high network buffer utilization due to large bursts of data, thereby degrading network bandwidth utilization. Moreover, network-oriented feedbacks to handle route disconnection events may impair packet forwarding capability by adding to MAC layer congestion and also dissipate considerable network resources at reluctant intermediate nodes. Here, we propose a new TCP scheme that does not require the participation of intermediate nodes. It is a purely end-to-end scheme using TCP timestamps to deduce link conditions. It also eliminates spurious reductions of the transmission window in cases of timeouts and fast retransmits. The scheme incorporates a receiver-oriented rate controller (rater), and a congestion window delimiter for the 802.11 MAC protocol. In addition, the transient nature of medium availability due to medium contention during the connection time is addressed by a freezing timer (freezer) at the receiver, which freezes the sender whenever heavy contention is perceived. Finally, the sender-end is modified to comply with the receiver-end enhancements, as an optional deployment. Simulation studies show that our modification of TCP for ad hoc networks offers outstanding performance in terms of goodput, as well as throughput.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제28권4호
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• pp.517-526
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• 2001

현재의 인터넷 라우터는 Drop tail 방법으로 패킷을 처리한다. 따라서 네트워크 트래픽의 지수적인 증가로 인한 혼잡상황 때문에 많은 패킷이 손실 될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 RED(Random Early Detection)와 같은 능동적인 큐 관리 알고리즘을 제시하였다. 이러한 알고리즘은 라우터나 게이트웨이에서 발생할 수 있는 네트워크 혼잡상황을 개선하여 전체적인 패킷 손실을 줄여 줄 수 있다. 그러나 RED 알고리즘의 경우 큐 크기의 변화 정보로 혼잡상황을 판단하고 제어하기 때문에 동적으로 변화하는 현재의 인터넷 트래픽 대한 혼잡상황 제어에 있어서 개선의 필요성이 있다. 본 논문에서는 이러한 RED 알고리즘의 문제를 보완하기 위해서 기존의 RED 알고리즘을 개선한 MRED(Modified Random Early Detection) 알고리즘을 제안했다. 제안한 알고리즘은 간단하게 폐기(drop) 확률을 구하는 RED에 비하여 휴리스틱 (heuristic)한 방법을 적용하여 보다 동적으로 폐기 확률 값을 계산한다. MRED 알고리즘의 성능을 검증하기 위해서 실힘을 통하여 기존의 큐 관리 방법과 성능을 비교하였고 리눅스 커널에 MRED를 구현하여 성능을 분석하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권3호
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• pp.275-284
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• 2010

The current multihome-aware protocols (like stream control transmission protocol (SCTP) or parallel TCP for concurrent multipath data transfer (CMT) are not designed for high-capacity and large-latency networks; they often have performance problems transferring large data files over shared long-distance wide area networks. It has been shown that SCTP-CMT is more sensitive to receive buffer (rbuf) constraints, and this rbuf-blocking problem causes considerable throughput loss when multiple paths are used simultaneously. In this research paper, we demonstrate the weakness of SCTP-CMT rbuf constraints, and we then identify that rbuf-blocking problem in SCTP multihoming is mostly due to its loss-based nature for detecting network congestion. We present a simulation-based performance comparison of FAST TCP versus SCTP in high-speed networks for solving a number of throughput issues. This work proposes an end-to-end transport layer protocol (i.e., FAST TCP multihoming as a reliable, delaybased, multihome-aware, and selective ACK-based transport protocol), which can transfer data between a multihomed source and destination hosts through multiple paths simultaneously. Through extensive ns-2 simulations, we show that FAST TCP multihoming achieves the desired goals under a variety of network conditions. The experimental results and survey presented in this research also provide an insight on design decisions for the future high-speed multihomed transport layer protocols.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권6호
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• pp.466-474
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• 2007

상향링크와 하향링크의 대역폭 차이가 은 비대칭 망 환경에서 범용 TCP를 사용하는 경우, 상향링크의 혼잡으로 인해 TCP의 성능이 저하된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위하여 하향 링크 상의 데이타 세그먼트를 망 환경에 최적화된 크기로 전송함으로써 수신단에서 생성되는 응답 패킷의 수를 감소시켜 상향링크의 혼잡을 완화시키는 동적 세그먼트 조정 기법을 제안한다. 이 기법은 범용 TCP의 단대단 의미구조를 유지하고 송수신단의 TCP 수정 없이 망 환경에 따라 세그먼트의 크기를 최적으로 조정함으로써 상향링크의 혼잡을 완화시킨다. 제안된 기법은 송수신단 사이에 위치한 게이트웨이에 적용되어 상향링크의 혼잡을 감지하고 동적으로 망의 비대칭율과 패킷 손실율을 측정한다. 그리하여 게이트웨이는 상향링크 혼잡 발생 시 시뮬레이션을 통하여 미리 도출되어진 세그먼트 조정계수 값을 참조하고 패킷을 재조립한 후 수신단으로 전송한다. 즉, 망의 비대칭율이 큰 경우 송신단에서 전송되어지는 세그먼트의 크기를 조절하여 응답패킷의 수를 감소시킴으로써 상향링크의 혼잡을 완화시킨다. 또한 조정된 크기를 갖는 세그먼트에서 전송 도중 에러가 발생한 경우에는 빠른 복구를 위해 SACK를 사용하고 혼잡 제어 구간에서는 제안된 기법을 적용하지 않도록 하여 줄어든 응답 패킷의 수로 인한 성능 저하를 방지한다. 이를 통해 제안된 기법을 비대칭 망의 한 종류인 GEO 위성망 환경에 적용하여 상향링크의 혼잡 발생 시 성능저하의 방지를 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권6호
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• pp.595-607
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• 2004

현재 네트워크에서는 호스트가 다중의 액세스 포인트를 통해 인터넷에 접속될 수 있는 경우를 빈번하게 발견할 수 있다. 본 논문에서는 하나의 사용자 플로우가 사용할 수 있는 가용대역폭을 높이기 위해 이들 다중 인터페이스로의 경로에 효율적으로 부하를 분산하는 방안을 제안하였다. 이를 위해 멀티호밍을 지원하는 새로운 연결기반 전송 계층 프로토콜 표준인 SCTP(Stream Control Transmission protocol)가 다중 인터페이스로 부하를 분산하도록 확장하였고, 이를 LS(Load Sharing) 모드 서비스라 명명하였다. LS 모드 서비스는 흐름 제어와 흔잡 제어를 분리하였으며, 혼잡 윈도우에 비례하여 각 인터페이스 경로에 데이타를 분배한다. 또한, 특정 경로에서의 손실이 다른 경로에 미치는 영향을 최소화하기 위해 중복적인 패킷 재전송을 하도록 하였으며, SACK이 순서대로 도착하지 않는 경우에도 수신자 윈도우를 제대로 파악할 수 있는 방안을 제안하였다. 이로 인해 LS 모드 서비스는 다중 인터페이스를 사용함으로 인해 발생하는 부작용을 최소화하는 동시에 가용대역폭 향상을 위한 효율적인 부하 분산을 한다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 방안이 경로 간 대역폭 차이에 관계없이 두 경로에서 가용한 대역폭의 합에 가까운 작업량을 달성함을 볼 수 있었다 또한 지연이 투 배까지 되는 경로를 사용할 때에도 단일 경로 사용에 비해 20%의 성능향상을 가져올 수 있음을 보았다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권3B호
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• pp.130-137
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• 2005

무선 통신 환경은 WiBro 등과 같은 새로운 무선 통신 기술들을 이용함에 따라 고속 인터넷 접속이 가능하도록 빠르게 변화하고 있다. 이에 따라 무선 구간에서 TCP(Transmission Control Protocol)를 이용한 신뢰성 있는 데이터 전송도 늘어날 전망이다. TCP는 유선상에서 사용될 목적으로 디자인되었기 때문에 유선과 다른 환경, 특히 무선에서 사용될 때에는 비 혼잡 손실에 의해 성능 저하를 겪게 된다. 특히 RTO(Retransmission Timeout)은 TCP의 성능에 많은 영향을 미친다. 본 논문에서는 기존 연구를 바탕으로 손실 복구 확률을 분석하고, 모의실험 결과를 통해 제안 알고리듬이 fast recovery 과정 중에 발생한 패킷 손실을 빠르게 감지하여 RTO없이 복구함으로써 성능 저하를 줄일 수 있음을 보인다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제4권7호
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• pp.1770-1780
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• 1997

ATM 망에서의 폭주로 인한 셀 손실은 피할 수 없기 때문에 영상 데이터 전송시 화질의개선 여지가 문제점으로 남아있다. ATM망에서 MPEG 비디오 전송시에 무차별적인 셀들의 손실은 서비스 품질의 심각한 저하를 가져올 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 두 가지 방법을 제안한다. 첫째, MPEG 부호화기의 데이터 스트림의 트래픽 특성을 분석하여 높은 우선 순위의 데이터 스트림을 생성한다. 그리고 망의 폭주시에 가능한 한 낮은 우선 순위의 셀들을 폐기시키고 높은 우선 순위의 셀들을 전송하게 함으로써 사용자의 QOS를 보장한다. 이 때 부호화기의 데이터 스트림에 대한 우선 순위는 파라미터 ${\beta}$값의 증감에 따라 우선 순위 단계를 조절한다. 둘째, ${\beta}$값이 클수록 우선 순위가 높은 셀들의 수가 증가하게 된다. 이것은 망의 폭주시 우선 순위가 높은 셀의 손실을 초래한다. 이를 예방하기 위하여 본 연구에서는 사용량 감시 제어기를 설치하여 버퍼의 상태에 따라 전송률을 재 조절하는 방법을 취한다. 즉, 부호화기의 대역폭은 부호화기와 네트워크 사이의 재협상을 통하여 얻는다. 본 논문에서는 부호화기의 대역폭 요구사항을 최대 셀 전송률, 버스트 길이, 지속율을 다루는 사용 파라미터 제어(UPC)에 의하여 얻는다. 네트워크 인터페이스 카드(NIC : Network Interface Card)에 있는 적용 부호화기의 비트율 제어 알고리즘은 사용자의 QOS를 유지하기 위해 필요한 UPC 파라미터를 계산한다. 시뮬레이션시에는 동적인 UPC를 지원하는 ATM 네트워크 인터페이스 환경을 통하여 MPEG 부호화기의 비트율을 조절함으로써 측정하였다. 우선 순위가 주어진 데이터 스트림의 대역폭 재협상을 통한 실험의 결과는 대역폭의 이득과 우선 순위가 높은 데이터 스트림의 손실을 방지함으로써 영상의 화질이 개선됨을 보여준다.