• 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.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권7호
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• pp.794-798
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• 2010

본 연구에서는 대부분의 무선 링크는 네트워크 에지에서 사용되고, NIC 드라이버가 무선 링크 오류율을 관찰하고 있다는 가정 하에, 기존 TCP의 혼잡제어를 수정한 TCP-L(TCP Link Aware)을 제안한다. TCP-L은 무선 링크 오류율을 이용해 유선 링크의 혼잡 손실률을 예측하여 무선 링크에서 세그먼트 손실이 발생했을 경우에 나타나는 성능 저하를 회피할 수 있다. 또한 실험을 통해 무선 링크 오류율이 높은 환경에서 다른 무선 TCP 보다 높은 처리율을 보이면서도 다른 유선 TCP 소스와의 형평성을 유지하는 것을 검증하였다. 본 연구의 접근 방법은 세그먼트 손실이 많거나 전송 지연이 산발적으로 발생하는 새로운 무선 환경, 즉 802.11 ACK-less와 인지 라디오(Cognitive Radio)와 같은 무선 링크에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제16권3호
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• pp.381-388
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• 2015

TCP(Transmission Control Protocol)는 혼잡한 상황에서 혼잡 제어를 수행하므로 신뢰성 있는 전송을 할 수 있지만 혼잡 회피(Congestion avoidance) 과정에서 혼잡으로 인한 패킷 드롭이 일어날 때까지 혼잡 윈도우의 크기를 증가시키므로 패킷 손실이 증가할 수도 있다. 본 논문에서는 상기 문제점을 해결하기 위하여 RTT(Round Trip Time)를 이용한 새로운 혼잡 예측 TCP 혼잡 제어 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 과도한 패킷 누적으로 인한 버퍼 오버플로우가 발생하는 시점에서 RTT 값들의 가중평균값인 SRTT(Smooth RTT)값을 측정한 후 패킷 전송 시에 같은 SRTT값을 가질 때를 혼잡한 상황이라 예측하여 혼잡 윈도우를 감소시키는 알고리즘이다. 시뮬레이션 결과를 통하여, 제안하는 기법이 무선 구간에 의한 패킷 손실보다는 버퍼 오버플로우에 의한 패킷 손실이 클 경우에 패킷 손실률과 처리량 측면에서 좋은 성능을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• 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

• 한국전자통신학회논문지
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• 제2권1호
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• pp.10-18
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• 2007

본 논문에서는 MTS(Multiple Time Scale) 트래픽 제어 프레임워크를 TCP(Transfer Control Protocol) 기반의 신뢰할 수 있는 전송 및 윈도우 기반 혼잡제어로 확대 적용한다. 이 작업은 TCP의 대역폭 소비 반응의 적극성을 LTS 네트워크 상태의 함수 형태, 즉 RTT(Round-Trip Delay Time)가 결정한 피드백 루프의 한계를 넘어서는 정보의 형태를 조정하는 LTS(Large Time Scale) 모듈과 TCP를 연계시키는 방법으로 수행된다. 혼잡 제어 성능 평가 방식은 자기 유사성 네트워크 트래픽의 물리적 모델링으로부터 얻은 시뮬레이션 기반 하에서 결과를 나타낸다. 자기 유사 버스트 환경 하에서 RTT가 450ms일 때 소스 트래픽이 초과되지 않는 경우에 TCP-SSC(Selective Slope Control)의 성능 이득은 각각 ${\alpha}$가 1.05일 45%정도 높아지는 반면에 ${\alpha}$가 1.95일 때는 20%정도의 성능 이득을 얻을 수 있다. 그러므로 비율 기반 피드백 혼잡 제어에 TCP-MTS를 적용함으로서 TCP-SCC 처리 이득의 성능이 약 2배정도의 개선이 이루어짐을 시뮬레이션 결과로부터 알 수 있다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권8호
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• pp.1653-1660
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• 2003

본 논문에서는 TCP에서의 트래픽 혼잡에 따른 영향을 최소화시키기 위하여 혼잡제어 윈도우 파라미터인 cwnd와 RTT을 이용한 향상된 TCP 폭주제어 알고리즘을 제안하였다. 제안된 기법에서는 혼잡의 주된 발생을 피할 수 있도록 하였고, 회복 시간에 의해 발생하는 지연과 스위치 버퍼의 사용량을 감소시킬 수 있도록 하였다. 시뮬레이션을 통한 성능 평가 결과 제안된 기법이 기존의 기법보다 성능이 우수함을 확인할 수 있었다. 버퍼 효율에서는 기존의 기법보다 22.56％의 향상이 있었고, 패킷 드롭율은 약 0.1％로 기존의 알고리즘보다 적은 손실을 보여주었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.65-75
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• 2005

컴퓨터 네트워크에서 전송제어 프로토콜 상에서 다중시간 간격으로 혼잡제어의 지연을 피드백 루프의 시간간격을 조정하여 명시적 예측을 실행해 제어의 단점을 개선하는데 연구한다. 자기 사성은 다양한 네트워크 환경에서 공통적으로 발생하는 현상인 것으로 정체 제어에서 자기 유사성 트래픽의 장거리 상관 구조를 활용할 가능성과 MTS 정체 제어의 프레임워크를 발전시켜, 이 프레임워크가 전송 율 기반 피드백 제어의 성능을 향상시키는 데 시뮬레이션을 통해 트래픽 조건으로 나타낸다. 자기 유사성 트래픽 조건에서 3가지 단계로 구성한다. 먼저 TCP의 모듈 형 확장에서 Tahoe, Reno, Vegas 등 다양한 버전의 TCP에 적용되는 간단한 인터페이스를 통한 함수 호출을 정의하고, 이것이 성능을 크게 향상시킨다. 두 번째로, 광대역 WAN에서 지연-대역폭의 곱이 높을 경우 더욱 심각해지는 사후제어의 불확실성 차이를 해소함으로써 MTS TCP가 기반 피드백 제어에 사전성을 부여한다. 세 번째는 트래픽 제어의 3가지 차원인, 즉 추적 능력, 연결 지속 기간, 공정성이 성능에 미치는 영향 등을 비교 분석하여 입증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권11A호
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• pp.867-875
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• 2003

기존의 단대단 혼잡제어는 단순히 중복된 ACK 신호를 이용하여 혼잡을 처리하며 일반적으로 혼잡을 제어하는데 시간이 많이 소요된다. 이러한 메커니즘은 혼잡발생시에 TCP의 혼잡 윈도의의 크기가 동기화 되는 현상을 피할 수 없으며, 더욱이 RTT가 증가될 경우 중복된 ACK 패킷을 받기 전에 혼잡이 사라지거나 받기 전까지 전송되는 패킷으로 인해서 정확한 혼잡제어를 할 수 없다. 최근에 이러한 단대단 혼잡제어의 문제점을 개선하는 다양한 AQM(Active Queue Management)를 소개되고 있으며, 기본적으로 RED의 혼잡 제어 메커니즘을 사용한다. 본 논문에서는 우선 다양한 전송률과 혼잡에 반응하는 흐름(TCP)과 반응하지 않는 흐름(UDP)을 갖는 트래픽 상에서 RED, CHOKe, FRED 그리고 SRED등과 같은 AQM의 효과를 평가한다. 특히, CHOKe 메커니즘의 경우 혼잡에 반응하지 않는 흐름이 증가 할 경우 공평성이 떨어지는 단점을 갖는다. 따라서, 본 논문에서는 UDP 트래픽으로 부터 TCP 트래픽을 보호하기 위해 UPD 트래픽과 TCP 트래픽을 두개의 독립된 논리적인 큐에서 서로 다른 CHOKe 메커니즘으로 처리하는 이중 큐 CHOKe 메커니즘을 제안한다. 각 흐름의 정보를 유지하기 위해 LRURED에서 제안한 부분상태 정보(Partial state information)를 이용하여 트래픽 유형별로 구별하고 격리하여 보다 효율적인 혼잡제어를 제시한다.

• 정보처리학회 논문지
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• 제13권8호
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• pp.349-355
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• 2024

본 논문은 다중 경로를 사용해야 하는 현대 네트워크 환경에서 데이터 전송 효율을 향상시키기 위한 새로운 혼잡 제어 알고리즘인 동적 대역폭 인식 혼잡 제어(DBAC)를 제안한다. 전통적인 단일 경로 TCP는 한계가 있어 다중 경로 TCP(MPTCP)가 여러 경로를 동시에 활용하여 대역폭을 극대화하고 전송 신뢰성을 향상시키지만, MPTCP는 경로 특성의 비대칭성으로 인해 고속 장거리 네트워크에서 성능 저하를 겪는다. 이를 해결하기 위해 DBAC는 BDP가 큰 경로에는 TCP CUBIC을, 일반 경로에는 LIA를 결합하여 자원 활용과 공정성을 최적화한다. 실험 결과, DBAC는 자원활용과 전송 성능을 크게 향상시켜, 기존 LIA가 20% 미만의 대역폭을 사용하는 것에 비해 높은 BDP 경로에서 80% 이상의 대역폭을 효과적으로 사용하는 것으로 나타났다.