• 한국통신학회논문지
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• 제29권12B호
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• pp.1052-1062
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• 2004

지금의 high-speed TCP 프로토콜은 공정성과 TCP friendliness에 심각한 문제가 있으며, 이는 high-speed TCP의 도입에 있어 중요한 문제가 된다. 본 논문에서는 high-speed TCP의 버스터한 특성을 줄여 TCP friendliness와 공평성 향상시키는 방안으로 high-speed TCP에 pacing 적용을 제시하고 성능 분석을 수행하였다. Pacing은 TCP 송신원의 수정만으로 적용 가능하며 TCP 혼잡 제어 방식과는 독립적으로 동작하기 때문에 도입이 쉽다는 장점을 가진다. 시뮬레이션 결과 제안된 방안은 high-speed TCP의 버스터한 특성을 효과적으로 줄이고 성능 저하 없이 기존의 high-speed TCP에 비해 향상된 TCP friendliness와 RTT에 따른 공정성을 제공함을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권4B호
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• pp.255-269
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• 2006

The differentiated services(DiffServ) architecture provides packet level service differentiation through the simple and predefined Per-Hop Behaviors(PHBs). The Assured Forwarding(AF) PHB proposed as the assured services uses the RED-in/out(RIO) approach to ensusre the expected capacity specified by the service profile. However, the AF PHB fails to give good QoS and fairness to the TCP flows. This is because OUT(out- of-profile) packet droppings at the RIO buffer are unfair and sporadic during only network congestion while the TCP's congestion control algorithm works with a different round trip time(RTT). In this paper, we propose an Adaptive Regulating Drop(ARD) marker, as a novel dropping strategy at the ingressive edge router, to improve TCP fairness in assured services without a decrease in the link utilization. To drop packets pertinently, the ARD marker adaptively changes a Temporary Permitted Rate(TPR) for aggregate TCP flows. To reduce the excessive use of greedy TCP flows by notifying droppings of their IN packets constantly to them without a decrease in the link utilization, according to the TPR, the ARD marker performs random early fair remarking and dropping of their excessive IN packets at the aggregate flow level. Thus, the throughput of a TCP flow no more depends on only the sporadic and unfair OUT packet droppings at the RIO buffer in the core router. Then, the ARD marker regulates the packet transmission rate of each TCP flow to the contract rate by increasing TCP fairness, without a decrease in the link utilization.

• Journal of Communications and Networks
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• 제10권3호
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• pp.338-350
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• 2008

The differentiated services (DiffServ) is proposed to provide packet level service differentiations in a scalable manner. To provide an end-to-end service differentiation to users having a connection over multiple domains, as well as a flow marker, an intermediate marker is necessary at the edge routers, and it should not be operated at a flow level due to a scalability problem. Due to this operation requirement, the intermediate marker has a fairness problem among the transmission control protocol (TCP) flows since TCP flows have intrinsically unfair throughputs due to the TCP's congestion control algorithm. Moreover, it is very difficult to resolve this problem without individual flow state information such as round trip time (RTT) and sending rate of each flow. In this paper, to resolve this TCP fairness problem of an intermediate marker, we propose a fair scalable marker (FSM) as an intermediate marker which works with a source flow three color marker (sf-TCM) operating as a host source marker. The proposed fair scalable marker improves the fairness among the TCP flows with different RTTs without per-flow management. Through the simulations, we show that the FSM can improve TCP fairness as well as link utilization in multiple domain DiffServ networks.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.1271-1274
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• 2005

Fast long-distance network 에서 기존 TCP 의 혼잡 제어 (congestion control) 알고리즘은 대역폭을 효과적 사용하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 대역폭을 효과적으로 사용하기 위해서 TCP 혼잡 제어를 수정한 다양한 프로토콜들이 제안되었다. 이러한 프로토콜들은 디자인 시 주로 bandwidth scalability, TCP friendliness, 그리고 RTT fairness 와 같은 세 가지의 특성을 고려하고 있다. 하지만 제안된 프로토콜들은 어떤 것도 trade-off 관계로 있는 이 세 가지 특성을 동시에 만족시키지 못한다. 본 논문에서는 혼잡 제어 알고리즘의 증가 규칙 (increase rule)에 RTT 를 직접 반영함으로써 위 세가지 요구사항을 동시에 만족시키는 EIMD (Exponential Increase/ Multiplicative Decrease)라고 하는 새로운 TCP 혼잡 제어 알고리즘을 제안한다. EIMD 는 패킷 손실이 없는 한, 지수적으로 윈도우를 증가시켜 효과적으로 대역폭을 사용하면서도, 패킷손실 직전의 윈도우 크기, $W_{max}$ 에 반비례하게 윈도우를 증가시킴으로써 fair share 에 빠르게 수렴할 수 있다는 특성을 갖는다. 모의실험을 통해 제안된 프로토콜이 fast long-distance network 에서 위 4 가지 특성들을 모두 만족하는지 검증한다

• 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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• 제43권10호
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• pp.8-17
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• 2006

현재 초고속 인터넷 사용자가 급증하고 있고, 광대역 네트워크 인프라의 구축이 늘어나고 있다. 하지만, 지금 사용하고 있는 TCP 혼잡 제어 알고리즘은 협대역 네트워크 환경에 적합하여, 광대역 네트워크의 트래픽 전송에 있어서 효율성이 낯은 상태이다. 이런 문제점을 개선하기 위해 광대역 네트워크에 적합하도록 개선된 혼잡 제어 알고리즘을 적용한 TCP가 요구되고 있다. 본 논문에서는 광대역 네트워크를 충분히 활용할 수 있도록 개선된 TCP 혼잡 제어 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 수신측에서 송신측에 보내는 ACK 정보 및 RTT 변화와 특성을 이용하여 가용한 대역폭을 예측함으로써 가용한 혼잡 윈도우 크기를 조정하고 대량의 패킷 손실을 최소화한다. 또한, 혼잡 회피 단계에서의 기존 TCP 알고리즘을 개선함으로써 가용한 대역폭을 빠르게 활용할 수 있도록 한다. 본 논문에서는 제안된 알고리즘 성능을 평가하기 위하여 ns-2를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였으며, 시뮬레이션 결과 광대역 네트워크 환경에서 제안된 알고리즘이 기존 $HSTCP^{[2]}$보다 전송률이 향상되어 가용 대역폭 활용률을 높였을 뿐만 아니라 공정성과 RTT 공정성도 개선하였음을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권12C호
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• pp.1239-1247
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• 2005

자기유사성 TCP 네트워크에서 양방향 트래픽 경로를 통해 동일한 종단 노드 쌍 사이에 전송하는 무선네트워크에서 TCP 성능을 높이는 것이 중요하다. 무선링크에서 두개 또는 그이상의 TCP 연결로부터 생긴 트래픽 제약 패턴 사항을 MPEC 비디오 제어에 다중시간 간격 혼잡제어로 적용한다. TCP 업데이트 변수로 TCP를 확장하여 함수 호출 형태로도 수행하고, 또 RTT가 결정한 피드백 루프의 한계를 넘어서는 정보의 형태로 조정하는 LTS 모듈과 TCP를 연계시키는 방법을 연구한다. TCP 처리율에서 LTS 구성요소 없는 TCP 처리율의 비율을 비교 측정하여 메타컨트롤에 의해 공정성을 입증하고, RTT가 증가하면 피드백에 전달하는 혼잡제어 연결의 수가 증가되어 성능이 개선됨을 나타낸다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제2권9호
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• pp.1163-1174
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• 2001

ATM 네트워크의 목적은 다양한 네트워크의 접속을 지원하는 것이다. ATM 네트워크에서는 트래픽 제어 방식으로 ACR(Allowed Cell Rate)의 변화를 이용하여 링크 대역폭의 이용률을 증대시키는 트래픽 제어 방식인 EPRCA(Enhanced Proportional Rate Control Algorithm) 스위치를 이용한 ABR(Available Bit Rate) 서비스 방법을 사용한다. 그러나 ABR 서비스에서는 서로 다른 RTT(Round Trip Times) 접속에 따른 서로 다른 처리 방법을 사용한다. 따라서 본 논문에서는 서로 다른 처리방법에 따른 불공정성을 개선하기 위해 ABR 셀 지연 방법을 사용한다. 본 연구의 셀 지연방법에서는 3가지 셀 지연 참조 매개변수가 정의되어 있으며 RM(Resource Mana-gement) 셀 메시지에 반영된다. 제안한 방식의 성능을 평가하기 위하여 ABR 지연방법과 ABR RMM(Relative Rate Marking) 방법 사이에서 각각의 TCP 접속의 공정성을 비교한다. 그리고 병목 링크 대역폭을 공유하는 서로 다른 RTT를 갖는 6개의 TCP 접속과 백그라운드 트래픽을 갖는 간단한 ATM 네트워크 모델을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. TCP 효율에 기반 한 시뮬레이션을 수행한 결과 ABR 셀 지연 방식이 TCP 접속 사이에서 공정성을 개선한다는 것을 알 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권8호
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• pp.2796-2813
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• 2014

This paper presents a new algorithm called the adaptive logarithmic increase and adaptive decrease algorithm (A-LIAD), which mainly addresses the Round-Trip Time (RTT) fairness problem in satellite networks with a very high propagation delay as an alternative to the current TCP congestion control algorithm. We defined a new increasing function in the fashion of a logarithm depending on the increasing factor ${\alpha}$, which is different from the other logarithmic increase algorithm adopting a fixed value of ${\alpha}$ = 2 leading to a binary increase. In A-LIAD, the ${\alpha}$ value is derived in the RTT function through the analysis. With the modification of the increasing function applied for the congestion avoidance phase, a hybrid scheme is also presented for the slow start phase. From this hybrid scheme, we can avoid an overshooting problem during a slow start phase even without a SACK option. To verify the feasibility of the algorithm for deployment in a high-speed and long-distance network, several aspects are evaluated through an NS-2 simulation. We performed simulations for intra- and interfairness as well as utilization in different conditions of varying RTT, bandwidth, and PER. From these simulations, we showed that although A-LIAD is not the best in all aspects, it provides a competitive performance in almost all aspects, especially in the start-up and packet loss impact, and thus can be an alternative TCP congestion control algorithm for high BDP networks including a satellite network.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권3호
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• pp.437-447
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• 2003

현재 인터넷 라우터는 네트워크 트래픽의 지수적인 증가로 인해 발생하는 혼잡 상황을 명시적으로 해결 할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 RED(Random Early Detection) 알고리즘과 같은 능동적인 큐 관리(Active Queue Management) 알고리즘을 제시하였다. 하지만 RED 알고리즘은 UDP 플로우와 같이 양 종단간 혼잡제어를 하지 않는 플로우(flow)나 RTT(Round Trip Time)값이 작은 TCP 플로우에 대한 불공정성 문제를 가지고 있으며 이로 인하여 혼잡상황이 악화되는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 새로운 공정성 향상 큐 관리 알고리즘인 AFQM(Approximate Fair Queue Management) 알고리즘을 제안하였다. AFQM 알고리즘은 공정분배율(fair share rate) 이상의 대역폭을 차지하는 플로우를 판별하여 공정성을 보장한다. AFQM 알고리즘은 적은 오버헤드(overhead)와 구현의 용이성을 가지고 있기 때문에 비반응 플로우(unresponsive flow)와 불량 사용자 플로우(misbehaving flow)를 큰 오버헤드 없이 관리하여 플로우간의 공정성을 보장하는 알고리즘 이다.