• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.35 no.2
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• pp.99-111
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• 2008

In recent years, the needs for WLANs(Wireless Local Area Networks) technology which can access to Internet anywhere have been dramatically increased particularly in SOHO(Small Office Home Office) and Hot Spot. However, unlike wired networks, there are some unique characteristics of wireless networks. These characteristics include the burst packet losses due to unreliable wireless channel. Note that burst packet losses, which occur when the distance between the wireless station and the AP(Access Point) increase or when obstacles move temporarily between the station and AP, are very frequent in 802.11 networks. Conversely, due to burst packet losses, the performance of 802.11 networks are not always as sufficient as the current application require, particularly when they use TCP at the transport layer. The high packet loss rate over wireless links can trigger unnecessary execution of TCP congestion control algorithm, resulting in performance degradation. In order to overcome the limitations of WLANs environment, MAC-layer LDA(Loss Differentiation Algorithm)has been proposed. MAC-layer LDA prevents TCP's timeout by increasing CRD(Consecutive Retry Duration) higher than burst packet loss duration. However, in the wireless channel with high packet loss rate, MAC-layer LDA does not work well because of two reason: (a) If the CRD is lower than burst packet loss duration due to the limited increase of retry limit, end-to-end performance is degraded. (b) energy of mobile device and bandwidth utilization in the wireless link are wasted unnecessarily by Reducing the drainage speed of the network buffer due to the increase of CRD. In this paper, we propose a new retransmission module based on Cross-layer approach, called BLD(Burst Loss Detection) module, to solve the limitation of previous link layer retransmission schemes. BLD module's algorithm is retransmission mechanism at IEEE 802.11 networks and performs retransmission based on the interaction between retransmission mechanisms of the MAC layer and TCP. From the simulation by using ns-2(Network Simulator), we could see more improved TCP throughput and energy efficiency with the proposed scheme than previous mechanisms.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.10e
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• pp.103-105
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• 2002

802.11과 같은 무선 네트워크에서는 전송오류에 의한 패킷손실이 많이 발생한다. 802.11 MAC 프로토콜에서는 에러 복구를 위해 ARQ방식을 통한 재전송을 통하여 에러를 정정하나 채널 에러 율이 증가하면 재전송 방식의 효율은 급격히 저하된다. 또한 재전송을하는데 있어서 다시 RTS와 CTS를 전송하여 데이터를 보낼 수 있는 채널을 확보해야 하므로 상당한 전송부하가 발생한다. 이에 재전송 없이 효율적인 에러 복구를 위해서는 FEC방식이 필요하다. 그러나 정적인 FEC방식은 연속적으로 변화하는 무선 채널의 전송 오류율에알맞은 정정 코드를 채택하지 못해 과도한 대역폭 낭비로 인하여 효율이 떨어지는 문제가 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는 채널의 상태에 따라 정정 코드를 동적으로 변경하는 것이 필요하다. 본 논문은 FEC방식을 802.11 MAC 프로토콜에 적용할 수 있는 방안에 대해서 기술하고 채널 에러 변화에 따라 능동적으로 정정 코드 양을 조절하여 재 전송하는적응적 FEC 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 적응적 FEC 알고리즘을 802.11 MAC 프로토콜에 적용하여 성능을 측정한 결과 최대 80%정도 성능이 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10c
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• pp.688-690
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• 1999

오늘날 통신 환경에서 널리 사용되고 있는 TCP는 유선망과 고정된 호스트로 이루어진 전통적인 네트워크에 적합하여 유선망의 특성을 적용한 것이기 때문에, 무선 구간의 제한된 대역폭, 높은 지연, 산발적인 비트 에러, 일시적인 연결 두절 및 핸드오프 등과 같은 특징을 가진 특성상 유선망과는 상이한 무선망에 이를 그대로 적용하게 되면 오히려 불필요한 메커니즘의 호출로 인해 End-to-End Throughput의 성능 저하를 가져온다. 이러한 무선망에서 발생되는 핸드오프로 인해 TCP 성능이 저하되는 것을 방지하기 위한 방안으로 핸드오프 과정 동안 무선 구간에서 발생되는 패킷 손실로 인한 고정 호스트 재전송 타이머의 타임아웃과 불필요한 혼잡제어 절차의 수행에 따른 성능감소를 미연에 방지하기 위한 방안으로 핸드오프가 발생했을 때 핸드오프를 가장 먼저 알게 되는 이동 호스트가 ICMP(Internet Control Message Protocol) 형태의 EHN(Explicit Handoff Notification) 패킷을 고정 호스트에 전송하여 새로운 기지국과 고정 호스트에 핸드오프의 시작을 명시적으로 알림으로써 핸드오프 과정 동안에 발생되는 고정 호스트 재전송 타이머의 타임아웃과 혼잡제어 절차를 강제로 일어나지 않게 하여 기지국에서의 부하를 감소하게 할 수 있는 새로운 방식의 EHN 알고리즘을 제안한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.32 no.10A
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• pp.965-973
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• 2007

We analyzed that the loss of data in TCP protocol based wireless networks caused by overlapped responses in bi-directional nodes that were resulted in out of the data sequence. This loss can be prevented by using revised TCP rate control algorithm and the performance of throughput can also be improved. The rate control algorithm is applied when the congestion happens between nodes while traffic packets are retransmitting in TCP bandwidth. In addition to applying the rate control algorithm, we determine the number of system clients in bandwidth and the average of pausing time between transmitting serial files to produce a competitive level so that an efficient performance of rapid retransmitting for the loss of multi-packets. This paper discusses the improvement of congestion control in that the decrease of the loss, firstly, as ensuring an efficient connection rate and, secondly, as using sliding window flow control.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2000.04a
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• pp.23-24
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• 2000

최근 개인 이동 통신 단말기의 수요와 인터넷 사용자의 증가와 함께, 유선 통신 서비스에서부터 개인 휴대 통신 서비스에 이르기까지 다양한 통신 서비스가 제공되기 시작하면서 이러한 서비스가 결합된 mobile IP의 관심이 높아지고 있다. 기존의 IP에서는 노드가 계속해서 접속을 유지하기 위해서는 접속되는 위치가 반드시 고정적으로 지정되는 것이 필요하며 노드의 위치가 바뀌면 기존의 IP 주소는 사용할 수 없다. 그러나 mobile IP는 인터넷상의 임의의 다른 위치에 접속해 노드가 IP 주소를 바꾸지 않고 인터넷을 사용할 수 있도록 한다. 이동(mobile) 노드가 새로운 셀 지역으로 이동하면, 그 셀에 해당하는 외부(foreign) 에이전트로부터 임시 주소(care-of address)를 할당받아 홈 네트워크에 위치한 홈 에이전트에 등록하고, 홈 에이전트는 송신 노드가 이동노드로 전송한 패킷을 새롭게 등록된 임시 주소로 터널링을 통해 전달한다. 이러한 기본적인 mobile IP 방법은 모든 패킷이 홈 에이전트를 통해 이동 노드로 전송되므로 최적화된 라우팅 방법을 제공하지 못한다. 그러므로 이러한 mobile IP의 단점을 보완한 route optimization mobile IP가 제안되고 있다. Route optimization mobile IP는 이동 노드의 현재 위치와 관련된 정보를 갖는 바인딩을 저장하여 송신 노드가 패킷을 이동 노드의 홈 에이전트를 거치지 않고 이동 노드로 직접 전송하는 기능을 제공한다. 또한 이동 노드가 다른 셀 지역으로 핸드오프가 이루어질 경우, 핸드오프 발생전의 바인딩 정보를 이용하여 송신 노드가 전송한 패킷은 이전 셀 지역에 있는 에이전트가 새로운 셀 지역에 있는 이동 노드로 패킷을 재전송하여 전달하는 smooth 핸드오프 기능을 제공한다. 이전 셀 지역에 속한 외부 에이전트가 바인딩을 갱신하기 전에 송신 노드로부터 이동노드로 전달된 패킷이 있을 경우는 패킷을 저장하여 이후에 이동 노드의 위치 정보에 관한 바인딩 정보가 갱신되면 이러한 바인딩 정보에 따라 패킷을 재전송하는 버퍼기능도 제공한다. route optimization mobile IP는 기본적인 mobile IP에서의 복잡한 라우팅 문제를 해결하고, 핸드오프에서의 패킷 손실률을 최소화 한다.본 논문에서는 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 smooth 핸드오프를 이용한 mobile IP의 성능을 분석한다. 일반적으로 데이터 트래픽 특성, 노드의 이동성, 바인딩 갱신시간, 버퍼관리 방법 등은 핸드오프 동안 mobile IP의 성능에 많은 영향을 미친다. 따라서 시뮬레이션 모델을 이용하여 다양한 트래픽 환경에서 위에 언급된 성능 파라미터들의 영향을 분석한다. 마지막으로 시뮬레이션 결과를 이용하여 mobile IP의 성능을 개선시키기 위한 방법을 제시한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.46 no.5
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• pp.130-138
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• 2009

6LoWPAN is IPv6 packets transmission technology at Sensor network over the IEEE 802.15.4 Standard MAC and Physical layer. Adaptation layer between IP layer and MAC layer performs fragmentation and reassembly of packet for transmit IPv6 packets. RFC4944, IETF 6LoWPAN WG standard document define packet fragmentation and reassembly. In this paper, we propose the IRM(Immediate Retransmission Method) and SRM(Selective Retransmission Method) to manage packet fragmentation and reassembly at 6LoWPAN. Each time destination receives a fragmented packet, it sends Ack message to the source node on IRM. However, on SRM, the destination node receives all fragmented packet, it sends Ack message or Nak message to the source node. In this case, Nak message include the dropped packet number. To compare the performance of the proposed schemes, we develop a simulator using C++. The result of simulation shows the proposed schemes provider better performance than RFC4944 standard scheme.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.10 no.10
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• pp.19-25
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• 2010

While Snoop improves network performance by using local retransmission in case of packet loss in wireless network, it has security vulnerability to be unable to countermeasure against falsified ACKs attacks. Therefore in this paper, we suggest a modified Snoop with an extra buffer in addition to original Snoop buffer. Even though packets are exhausted in original buffer by falsified ACKs attacks, proposed Snoop can locally retransmit the packets saved in the extra buffer. The simulation by NS-2 shows that proposed Snoop countermeasure efficiently against falsified ACKs attack and builds securer Snoop protocol.

• Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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• v.8 no.3
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• pp.336-343
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• 2002

Nowadays, after appearance of wireless network the existent internet environment is changing into the united wire/wireless network. But the present TCP regards all of the packet losses on transmission as the packet tosses due to the congestion. When it is applied on the wireless path, it deteriorates the end-to-end TCP throughput because it regards the packet loss by handoff or bit error as the packet loss by the congestion and it reduces the congestion window. In this paper, for solving these problems we propose the method that controls the performance of TCP on the wireless link by extending ECN which is used as a congestion control mechanism on the existent wire link. This is the method that distinguished the packet loss due to the congestion from due to bit error or handoff on the wireless network, so it calls the congestion control mechanism only when there occurs the congestion in the united wire/wireless network.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.30 no.10A
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• pp.896-905
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• 2005

In this paper, we propose a SPD(Selective Packet Delay) scheme to improve the performance of High-Speed Downlink Shared Channel(HS-DSCH) employing N-Channel Stop and Wait retransmission scheme in High Speed Downlink Packet Access(HSDPA) system. The proposed SPD coordinates packet transmissions according to the channel condition. When the channel condition is bad, packet transmission is forcedly delayed, and the designated time slot is set over to other users in good channel condition. Hence, the SPD is able to reduce the average transmission delay for packet transmission under the burst error environments. In addition, we propose two packet scheduling schemes called SPD-LDPF(Long Delayed Packet First) and SPD-DCRR(Deficit Compensated Round Robin) that are effectively combined with the SPD scheme. Simulation results show that the proposed scheme has better performance in terms of delay, throughput and fairness.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.30 no.5
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• pp.649-655
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• 2003

Network-based computing such as cluster computing requires a reliable high-speed transport protocol. TCP is a representative reliable transport protocol on the Internet, which implements many mechanisms, such as flow control, congestion control, and retransmission, for reliable packet delivery. This paper, however, finds out that Myrinet does not incur any packet losses caused by network congestion. In addition, we ascertain that Myrinet supports reliable and ordered packet delivery. Consequently, most of reliable routines implemented in TCP produce unnecessarily additional overheads on Myrinet. In this paper, we show that we can attain the reliability only by flow control on Myrinet and propose a new reliable protocol based on UDP named RUM (Reliable UDP on Myrinet) that performs a flow control. As a result, RUM achieves a higher throughput by 45% than TCP and shows a similar one-way latency to UDP.