• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권3호
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• pp.351-359
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• 2006

In this article, we present a new slow-start variant, which improves the throughput of transmission control protocol (TCP) Vegas. We call this new mechanism Gallop-Vegas because it quickly ramps up to the available bandwidth and reduces the burstiness during the slow-start phase. TCP is known to send bursts of packets during its slow-start phase due to the fast window increase and the ACK-clock based transmission. This phenomenon causes TCP Vegas to change from slow-start phase to congestion-avoidance phase too early in the large bandwidth-delay product (BDP) links. Therefore, in Gallop-Vegas, we increase the congestion window size with a rate between exponential growth and linear growth during slow-start phase. Our analysis, simulation results, and measurements on the Internet show that Gallop-Vegas significantly improves the performance of a connection, especially during the slow-start phase. Furthermore, it is implementation feasible because only sending part needs to be modified.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.310-323
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• 2004

In this paper, we extend the multiple time scale control framework to window-based congestion control, in particular, TCP This is performed by interfacing TCP with a large tine scale control nodule which adjusts the aggressiveness of bandwidth consumption behavior exhibited by TCP as a function of "large time scale" network state. i.e., conformation that exceeds the horizon of the feedback loop as determined by RTT Our contribution is threefold. First, we define a modular extension of TCP-a function call with a simple interface-that applies to various flavors of TCP-e.g., Tahoe, Reno, Vegas and show that it significantly improves performance. Second, we show that multiple time scale TCP endows the underlying feedback control with preactivity by bridging the uncertainty gap associated with reactive controls which is exacerbated by the high delay-bandwidth product in broadband wide area networks. Third, we investigate the influence of three traffic control dimensions-tracking ability, connection duration, and fairness-on performance. Performance evaluation of multiple time scale TCP is facilitated by a simulation bench-mark environment which is based on physical modeling of self-similar traffic.