• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.868-870
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• 2004

ad-hoc 망에서 라우팅 프로토콜의 부하균등(load balancing)은 이동성과 전송 지연사이의 trade-off로 인하여 성능 관점에서 중요한 이슈가 되어왔다. 부하균등을 고려한 SLAP(Simple Load-balancing Ad-hoc routing Protocol)이 제안되었으나 혼잡이 발생하거나 망의 토폴로지가 변화하였을 때 유연하게 대처하지 못한다. 본 논문에서는 ad-hoc 망에서 트래픽 혼잡 제어와 망의 이동성에 적응하기 위하여 동적인 임계치를 사용하는 부하균등 라우팅 프로토콜을 제안하였다. 제안된 프로토콜은 성능은 GloMoSim으로 시뮬레이션을 수행하여 AODV, DSR, SLAP과 지연, 패킷 전송률 등을 비교하여 평가하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제41권4호
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• pp.186-191
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• 2014

네트워크 코딩은 시스템에서 전송되는 패킷 개수를 줄여 성능향상을 줄 수 있기 때문에 기존 연구들은 네트워크 코딩 기회를 극대화하는 점에만 집중하였다. 하지만 각 소스노드가 채널상황을 고려하여 코딩을 수행하는 중간노드로 최대한 높은 속도로 전송하기 때문에 혼잡을 발생시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 채널상황과 혼잡을 고려하여 이득이 확실한 경우에만 기회적으로 네트워크 코딩을 수행하는 기법을 제안했다. 중간노드는 코딩할 수 있는 네트워크 코딩 조합 중에서 데이터 손실과 혼잡을 최소화하고 전송횟수를 줄일 수 있는 목적함수를 동적프로그래밍을 통해 구하고 최적의 코딩 조합을 선택한다. 퀄넷 시뮬레이터를 활용한 성능평가를 통해 제안하는 기법이 기존 연구들에 비해서 최대 20% 성능향상이 있음을 증명했다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.1348-1351
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• 2009

패킷 재배치(packet reodering)는 전송한 패킷의 순서가 처음과 다르게 뒤섞여 수신지에 도착하는 현상을 의미한다. 패킷 재배치는 불필요한 재전송이나 불필요한 혼잡 제어를 수행하여 TCP의 성능을 저하시킨다. 패킷 재배치에 의한 TCP 성능 저하를 막기 위해 다양한 접근 방법이 소개되었다. TCP-DAD는 기존 TCP에서 3으로 고정된 중복 응답 임계값을 동적으로 조절하여, 잘못된 혼잡 제어를 예방하고 있다. 일반적으로 전송한 패킷의 수가 많을 때, 패킷 재배치를 경험할 확률이 높으며, 패킷 재배치에 의해 잘못된 혼잡 제어가 일어날 가능성 많다. 고속 네트워크 환경에서는 혼잡 윈도우 크기 변화의 폭이 매우 크다는 점을 고려할 때, 중복 응답 임계값을 조절하는 TCP-DAD는 한계가 있다. 본 논문에서는 고속 네트워크 환경에서의 패킷 재배치 현상으로 인한 TCP 성능저하를 완화하기 위한 새로운 알고리즘 TCP-DT를 소개한다. 이는 중복 응답 수에 의존하지 않고 타이머를 통해 혼잡 제어를 수행하는 메커니즘 이다. 본 논문은 NS-2를 사용하여 고속 네트워크 환경에서의 시뮬레이션을 통해 제안한 TCP-DT의 성능 향상을 증명하였다.

• 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.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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• pp.331-333
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• 2001

현재 사용되고 있는 라우팅 프로토콜들은 정적인 인자를 사용하여 최단 거리 경로를 설정하기 때문에 혼잡(Congestion)이 자주 발생 할 뿐 아니라 최단 거리 경로를 설정하는 이들 라우팅 프로토콜로는 혼잡상황을 해결하기 어렵다. 이를 해결하기 위해서 트래픽 엔지니어링 기법이 등장하게 되었다. 트랙픽 엔지니어링을 위해서는 네트워크의 동적인 상태를 반영하는 정보를 저장하는 트래픽 엔지니어링 데이터베이스가 필요하다. 현대 NS-2에는 프래픽 엔지니어링에 필요한 정보를 제공하고, 네트워크의 상태에 따라 동적으로 경로를 설정하는 라우팅 프로토콜이 구현되어 있지 않다. 본 논문에서는 NS-2에 구현되어 있는 rtProtoLS라는 Link-State Protocol을 수정하여 플러딩(Flooding) 하는 정보에 동적인 인자의 하나인 가용 대역폭을 정보를 실어서 트래픽 엔지니어링 데이터베이스에 제공 할 수 있도록 하고, 가용 대역폭 정보를 기반으로 하여 동적으로 새로운 경로를 계산 할 수 있는 기능을 추가한 QoS를 고려한 Link-State Protocol(QLS)을 구현하였다. 그리고 본 논문에서는 기존의 라우팅 기법 중 거리 백터 프로토콜(Distance Vector Protocol) 라우팅과 QLS 라우팅의 성능을 Throughput 측면에서 비교, 분석했다.

• 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.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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• pp.424-426
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• 2001

현재의 인터넷 응용들을 살펴보면 종 단간 혼잡 제어 방법을 지원하는 TCP를 대표적인 전송 프로토콜로 사용하고 있음을 알 수 있다. 그러나 최근 폭발적으로 증가하는 멀티미디어 서비스들은 UDP 혹은 보다 적절한 RTP(Real-time Transport Protoco) 와 같은 미디어의 실시간 특성에 맞는 전송 프로토콜을 주로 사용하고 있다. 그런대 TCP-friendly 하지 않는 UDP나 RTP 같은 트래픽의 무분별한 증가는 같은 링크를 점유하며 공정하게 경쟁하는 TCP 연결들의 전송 효율을 억제 하는 특성을 나타낸다. 그러므로 이러한 현상은 네트워크 활용에 불균형 현상을 초래 한다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결 하기위해서 TCP-Friendly 멀티미디어 전송 프로토콜인 SRTP(Smart RTP)를 제안하였다. 또한 구현 및 성능평가를 통해서 이 프로토콜이 스트리밍 전송률을 동적으로 순화하면서 혼잡 상황에 적절히 적응 할 수 있음을 나타내었다.

• 대한교통학회지
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• 제15권1호
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• pp.175-192
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• 1997

첨단 교통정보 시스템(ATIS)의 핵심요소라고 할 수 있는 동적경로안내 시스템 (Dynamic Route Guidance System)은 운전자가 목적지에 도착하기까지 실시간 교통정보를 토대로 최적경로를 안내해줌으로써 날로 심화되고 있는 교통혼잡을 최소화 할 수 있으리라 기대를 모으고 있다. 특히 교통사고나 긴급 도로공사 등으로 인해 발생하는 돌발적 교통혼잡하에서는 DRGS의 역할이 더욱 커질 것으로 예상되고 있다. 본 논문은 돌발적 교통혼잡하에서 보다 효과적인 DRGS의 경로안내 전략을 수립하고 평가하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 우선 하부구조기반 DRGS와 개인차량기반 DRGS의 장단점을 비교하고 시스템 아키텍쳐와 경로안내전략의 관계를 규명하였다. 또한 효율적인 경로안내를 위해 사용자평형 (User Equilibrium) 경로안내전략과 시스템 최적화(System Optimal) 경로안내 전략을 이상형교통망 (Idealized Network)을 통해 비교 분석하였다. 그리고 돌발적 교통 혼잡하에서 사용자평형 경로 안내를 사용할 경우 야기될 수 있는 Braess Paradox 문제와 시스템 최적경로안내를 사용할 경우 일어날 수 있는 사용자 호응도(User Compliance) 문제를 동시에 감안한 적응 형 경로안내 전략을 개발하였다. 이 방법은 위의 경로 안내 전략들이 가지고 있는 장단점을 상황에 따라 평가하여 경로안내 전략을 선택하는 과정을 수행시간을 절약하지 못할 것으로 평가되면 사용자 호응도를 고려하여 사용자 평형 전략을 선택하도록 하였다. 돌발적 교통 혼잡하에서 통행 시간을 동적으로 예측하기 위해서는 이산 확정적 대기행렬모형 (Discrete Deterministic Queueing Model)이 적용되었다. 한편, 적응형 전략의 효율성을 평가하기 위 해 이상형교통망과 실제 미국 Virginia 주의 Fairfax Country에 소재한 주간 고속도로 66번 과 인접 교통망을 대상으로 각종 돌발교통혼잡상황을 전제로 한 Traffic Simulation과 정보 제공 시나리오를 INTEGRATION Model을 사용하여 실행하였다. 그 결과 적응형전략이 단지 사용자평형 경로안내전략만 사용하는 경우에 비해 교통 혼잡도와 유고상황의 체류정도에 따라 3%에서 10%정도까지 전체통행시간을 절약할 수 있다는 결론을 얻었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.270-277
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• 2015

수도권 도시철도 일부 구간에서는 이용객의 집중화에 따라 극심한 혼잡이 발생하고 있다. 도시철도 운영회사들은 정기 및 분기별 혼잡조사를 실시하여, 혼잡개선 대책을 수립하고 있다. 하지만, 이러한 조사는 열차혼잡도에 국한되어 있으며, 이벤트 발생에 따른 비반복 혼잡에 대한 조사가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 교통카드자료를 활용한 시간대별 승강장 혼잡도를 추정하는 알고리즘을 개발하도록 한다. 알고리즘 검증을 위하여 2호선 잠실~신도림 구간의 비환승역을 대상으로 혼잡도 추정치와 실측치 값을 비교하였으며, 오차의 범위는 ${pm}2%$ 이내였다. 연구결과는 승강장 혼잡도를 시간대별로 상시 모니터링할 수 있으며, 장기적인 승강장 혼잡도분석을 통한 승강장 대기공간의 적정성 여부도 판단할 수 있을 것이다. 추후 연구에서는 본 연구에서 반영하지 못한 역별 게이트에서 승강장까지의 혼잡상황을 고려한 동적보행시간이 고려되어야 할 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (A)
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• pp.280-282
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• 2002

기존의 네트워크에서는 혼잡상황이 감지된 이후에 네트워크 성능이 급격하게 저하된다. 이러한 문제를 해결하고자 RED(Random Early Detection)기법이 소개되어 게이트웨이에서 혼잡상황에 대하여 능동적으로 대처할 수 있는 알고리즘이 제시되었다. 하지만, RED는 매개변수 설정이라는 문제가 남아있다. 그리하여, 잘못된 변수값 설정으로 인한 네트워크 성능 저하가 현저하게 발생한다. 본 논문에서는 기존의 RED를 개선한 Effective RED를 제안한다. Effective RED는 RED 알고리즘의 문제점을 개선하여 네트워크의 상황에 맞추어 동적으로 매개 변수 값을 조정하는 알고리즘이다. 그리고, ns를 이용하여 Effective RED의 성능을 검증하였다.