• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권5호
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• pp.595-603
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• 2003

이동노드에게 지속적인 통신서비스를 제공하기 위해서는 핸드오프 시 발생하는 패킷손실을 최소화하는 것이 매우 중요하다. 핸드오프가 발생했을 때 패킷손실과 이에 따른 TCP 성능 저하를 일으킬 수 있는 요인이 여러 가지가 있는데 그 중 하나가 이동해 간 노드에 의한 무선 셀에서의 혼잡발생이다. 이와 같은 혼잡은 이동하는 노드뿐만 아니라 이동해 간 셀에서 기존에 통신하고 있던 다른 이동노드들의 통신 성능에도 영향을 미친다. 이에 본 논문에서는 계층적 FA(Foreign Agent) 트리 구조를 기반으로 하는 무선 네트워크 도메인 환경에서 노드의 이동으로 인한 무선 셀에서의 혼잡 발생을 피하는 새로운 핸드오프 방안을 제안하고 이를‘패킷잠금제어’라 부르기로 한다. 패킷잠금제어에서는 노드 이동에 따라 트래픽 버스트가 새로운 셀로 한꺼번에 진입하는 것을 막기 위해 무선 네트워크 도메인에서 패킷 전달 경로에 해당하는 계층적 트리 브랜치 상의 FA들이 이동한 노드의 패킷들을 버퍼링 하면서 점진적으로 새로운 셀로 전달하는 패킷의 수를 늘려 가도록 한다. 시뮬레이션 결과, 이동노드가 가용대역폭이 상이한 셀간에 이동 해 나갈 때 제안하는 패킷잠금제어가 기존의 지역적 등록보다 패킷 손실이 낮음을 보일 뿐 아니라 노드가 이동한 셀에서 이미 통신하고 있던 다른 이동노드들의 TCP 처리율도 향상시킴을 볼 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제28권3호
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• pp.389-405
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• 2001

최근 인터넷 뿐만 아니라 이동 컴퓨팅 환경에서도 멀티미디어 정보와 같은 실시간 데이터의 이용이 증가함에 따라 실시간 데이터의 효육적이고 안정적인 전송 방법들이 요구되고 있다. 현재 실시간 데이터를 전송하기 위해서는 RTP가 사용되는데 이 프로토콜은 주로 UDP의 상위계층에서 동작하도록 설계되었기 때문에 안정된 전송을 보장받지 못하며 따라서 패킷 손실을 피할 수 없다. [1,2]. 특히 제한된 무선 대역폭을 이용하는 이동 컴퓨팅 환경에서는 기존의 인터넷보다도 더 많은 패킷들이 손실될수 있다. 본 논문에서는 유선 및 무선망 환경에서의 실시간 데이터 전송시 발생되는 패킷 손실특성을 길버트 모델에 기초하여 확률적으로 분석하고 이를 기반으로 새로운 복구 방법을 제안한다. 제안하는 실시간 데이터의 복구 방법에서는 수신자 측에서 분석한 패킷의 손실률에 따라 송신자 측이 패킷에 부가하는 잉여 데이터의 양을 가변적으로 조절함으로써 사용중인 네트워크의 패팃 손실 특성을 반영할 수 있다. 특히 잉여 데이터들의 오프셋 값들을 비연속적으로 설정함으로써 간헐적인 패킷 손실과 연속적인 패킷 손실 모두에 대처할 수 있는 특징이 있다. 이러한 특징은 기존의 네트워크에 비해 패킷의 손실률이 높고 급격한 트래픽 변이를 가지는 이동 컴퓨팅 환경에 잘적용될수 있다. 또한 본 논문에서 제안하는 방법은 확률 이론에 근거하기 때문에 기존의 인터넷과 같은 유선망 환경에서도 비슷한 손실 특성을 가지는 경우에 적용가능하다. 제안된 방법은 Mobile IP 및 RTP/RTCP를 이용하여 구현되었드며 실시간 데이터의 전송에 효율적임을 실험적으로 보였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제27권2호
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• pp.160-174
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• 2000

현재 가장 널리 쓰이는 수송계층 프로토콜인 TCP는 패킷 손실이 망의 혼잡 때문에 발생하는 기존의 망들에 적합하도록 되어 있다. TCP는 망의 패킷 에러율이 낮다는 가정 하에 종단간 신뢰성 있는 패킷 전송을 수행한다. 그러나 무선 링크가 있는 망에서는 높은 에러율과 핸드오프에 의한 패킷 손실이 발생하게 된다. TCP는 이런 경우에 발생되는 모든 패킷 유실에 대해서 혼잡 제어와 회피 알고리즘을 작동시키게 된다. 따라서 무선 링크에서의 높은 에러율에 의해 TCP의 불필요한 혼잡제어 알고리즘이 작동되고 망의 대역폭을 비효율적으로 사용하게 하여 무선 환경과 연결된 망에서의 종단간 성능을 저하시키게 된다. 이러한 무선 링크에서의 TCP 성능 향상을 위한 많은 방안들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 무선 링크에서의 TCP 성능 향상을 위한 기존의 기법들을 비교 분석하고 각 방법의 성능을 평가하여 유무선 링크가 연결된 망에서 TCP의 성능 향상에 적합한 모델을 제시하고자 한다. 이는 기지국에서의 캐쉬 기법과 함께 TCP 종단간 SACK 옵션에 의한 수신자 정보를 사용하는 방법으로 시뮬레이션을 통하여 제시한 모델의 유효 처리율이 타 방식에 비해 향상되었고 무선 링크로의 중복된 재전송의 비율이 줄었음을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.121-124
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• 1999

In a packet-switched wireless cellular network, a packet destined to a mobile station is queued at a base station and then broadcast over the base station's cell. When an active mobile station leaves a cell, there re-main packets which are destined to the mobile and not yet delivered to it at the cell's base station. For application which are sensitive to packet losses, such back- logged packets must be forwarded to the new base station. Otherwise, an end-to-end retransmission may be required. However, an increase in packet delay is incurred by employing the packet forward scheme, since a packet may be forwarded many times before it is delivered to the destined mobile station. For an enhanced quality-of-service level, it is preferred to reduce tile packet delay time. In this paper, we develop an analytical approximation method for deriving mean packet delay times. Using the approximation and simulation methods, we investigate the effect of network parameters on the packet delay time.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권7호
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• pp.3150-3171
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• 2018

In this paper, a heuristic method that leverages packet traces captured at the entire boarder of an ISP to distinguish and estimate the overall packet loss within an ISP's management domain (Intra_Path_Loss) and that in the outside Internet (Inter_Path_Loss) is proposed. Our method is inspired by that packet losses happened at different locations will cause different TCP sequence number patterns at the border of an ISP. Thereby, we leverage these TCP sequence number patterns to build a series of heuristic rules to estimate Intra_Path_Loss and Inter_Path_Loss, respectively. We do this work with an eye towards showing that the overall packet losses defined and estimated in this paper can provide the operators with some valuable information to help them precisely grasp the overall performance of network paths and narrow down the range of network anomalies. The proposed method is rigorously validated with simulations, and finally the results from a regional academic network JSERNET verify its effectiveness and practicability.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권9호
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• pp.30-38
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• 2008

유선망을 가정하여 설계된 기존의 TCP를 무선망이 혼재된 망에서 그대로 사용하면 무선구간의 랜덤 손실도 유선구간의 혼잡 손실과 동일하게 간주하게 된다. 이러한 잘못된 판단과 조치는 대역폭을 낭비하여 전체 네트워크의 처리량(throughput)을 저하하게 된다. 이러한 문제를 하기 위한 노력들이 많이 있었다. 본 논문에서는 유선망 혼잡과 무선구간 손실을 판별할 개선된 방법을 사용하여 망 상황 진단의 정확도를 높이고, 판단된 각 상황에 대해서 망 처리량을 높일 수 있는 개선된 제어 방법을 제안하였다. 또한, 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 성능을 TCP Westwood, TCP Veno와 비교하여 평가하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.133-142
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• 2011

멀티홉 무선 네트워크에서 TCP가 동작하는 경우, 유선 네트워크와 무선 네트워크의 서로 다른 특성으로 인하여 TCP의 심각한 성능저하가 초래된다. 이것은 TCP가 무선오류로 인해 발생되는 패킷손실을 혼잡으로 인해 발생한 패킷손실로 간주하여 데이터 전송률을 불필요하게 감소시키기 때문이다. 이러한 성능저하를 피하기 위해서 혼잡손실과 무선손실을 구별하는 많은 기법들이 연구되어 왔으나, 이들 기법들은 무선손실에 대한 탐지정확도가 기대만큼 높지 않거나, 무선손실에 대한 탐지정확도가 높으면 혼잡손실에 대한 정확도가 낮아지는 경향을 보인다. 본 논문은 혼잡손실에 대한 탐지정확도의 희생을 최소화하면서, 무선손실에 대한 탐지정확도를 높이는 송신자 기반의 패킷손실 구별기법을 제안한다. 본 기법은 네트워크 혼잡과 상호 관련성이 높은TCP 송 수신자간의 큐 사용률을 추정하고, 추정된 큐 사용률과 특정 임계값을 비교하여 혼잡손실과 무선손실을 구별한다. 네트워크 시뮬레이터인 QualNet을 이용한 실험에서는 기존 기법과 제시된 기법간의 혼잡손실에 대한 탐지정확도와 무선손실에 대한 탐지정확도를 구분하여 비교평가하고, 홉 수 증가에 따른 성능향상을 비교평가 한다. 실험 결과는 멀티홉 무선 네트워크상에서 본 기법이 가장 높은 탐지정확도를 가질 뿐만 아니라 TCP의 성능을 가장 높게 향상시킴을 보인다.

• 전기학회논문지
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• 제62권8호
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• pp.1132-1137
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• 2013

This paper considers the $H_{\infty}$ control problem for networked control systems(NCSs). In order to solve the problem which comes from discontinuous control signal in NCSs, an approach that discontinuous control signals treat time-varying delayed continuous signals is applied to achieve $H_{\infty}$ stability of NCSs. In addition, randomly occurring packet losses and disturbances are considered by introducing stochastic variables with Bernoulli distribution. Based on Lyapunov stability theory, a new stability condition is obtained via linear matrix inequality formulation to find the $H_{\infty}$ controller which achieves the mean square stability of NCSs. Finally, the proposed method is applied to a numerical example in order to show the effectiveness of our results.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권11호
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• pp.810-819
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• 2006

본 논문에서는 네트워크 통신에서 혼잡으로 인한 패킷의 손실을 최소화하기 위하여 새로운 버퍼 모델인 적응적인 이중 버퍼 모델을 제안한다. 이는 제약된 메모리 환경에서 송수신 버퍼가 서로의 여유 공간을 공유하여 패킷의 손실을 최대한 줄일 수 있는 버퍼 모델이다. 또한 리스트와 비슷한 성능을 지니는 본 버퍼 모델은 자유 리스트를 사용한 버퍼와 달리 메모리 누수로 인한 버블(bubbles) 현상을 방지하므로 제한된 환경의 네트워크 버퍼에 적용할 수 있으며 배열을 사용하는 경우와 비교 할 때 최대 100% 성능 향상을 기대할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.131-138
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• 2007

유선망에서 패킷 손실은 대부분 혼잡에 인해 발생하며 TCP는 패킷이 손실되면 혼잡을 제어하기 위한 방법으로 윈도우 사이즈(Window Size)를 줄여서 네트워크 이용률을 감소시킨다. 반면에 무선망에서의 패킷 손실은 높은 비트 에러율과 핸드오프 그리고 노드의 이동성 등으로 인해 발생하고 TCP는 무선망에서의 패킷 손실시에도 혼잡 제어 메커니즘을 사용한다. 이는 불필요한 네트워크 이용률을 감소로 TCP 성능 저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 무선상에서의 패킷 손실을 RSS(Received Signal Strengths:수신신호세기)를 이용하여 예측하고 ACK에 RSS 관련 flag bit 추가를 제안한다. RTO(Retransmit Time Out:재전송 타임아웃)가 발생하면 FH(Fixed Host:고정 호스트)는 수신된 RSS flag bit를 통해 혼잡 제어 메커니즘의 적용여부를 결정함으로써 처리율를 최대화하는 것이다. NS-2를 이용한 시뮬레이션 결과 송신량과 수신량이 최대 40% 증가되었다.