전송 프로토콜은 응용 프로그램과 네트워크의 인터페이스로서, 응용 프로그램에서 요구한 QoS(Quality of Service)를 제공하는 역할을 한다. 이 중 TCP는 인터넷의 전송 흐름 제어를 위해서 사용되는 프로토콜이다. TCP의 흐름 제어를 위해서 수신된 데이터의 ACK(acknowledgement)에 따라 허가된 윈도크기만큼의 데이터를 보내는 크레디트 할당 밀집 윈도(congestion window)를 사용한 slow-start 알고리즘을 사용하며, 손실된 데이터를 재전송하기 위한 방법으로 빠른 재전송 및 회복 알고리즘을 사용한다. 본 논문에서는 빠른 재전송 알고리즘에서 나타나는 문제점을 알아보고, 이 알고리즘이 빠른 시간에 데이터 손실을 회복하고 데이터를 보낼 수 있도록 수정한 알고리즘을 소개한다. 또한 수정된 알고리즘을 확장하여 네트워크의 상태에 따라 더 많은 데이터를 보낼 수 있도록 개선한 알고리즘을 제안한다.
본 논문에서는 낮은 위성채널 대역폭을 이용한 서비스 적응적인 전술 데이터 전송 프로토콜(STTS, Service-adaptive Tactical-data Transport Stream)을 제안한다. STTS는 기존 디지털 방송 표준인 DVB-S 및 DVB-S2의 전송 스트림 표준을 기반으로 서비스 확장성을 위한 추가 필드 및 신뢰성 보장을 위한 스케줄러를 제공하도록 설계된다. 또한, 다양한 전술 데이터를 낮은 대역폭으로 전송하기 위해서 트래픽 모델과 중요 데이터의 재전송 기능이 데이터 전송 패킷 손실에 미치는 영향을 시뮬레이션을 통하여 검증하고, 이를 기반으로 STTS를 적용한 시스템 설계 시 고려할 사항을 확인한다.
본 논문에서는 무선센서 네트워크에서 서비스의 질(QoS)을 지원하면서 전송 효율을 높이기 위한 무선 센서네트워크에서의 QMAC 프로토콜을 제안한다. 제안된 QMAC에서는 우선순위를 가지는 패킷 전송을 원하는 송신노드가 CSMA/CA 방식을 통하여 수신 노드에게 전송 요청을 하고, 수신 노드에서는 네트워크 토폴로지와 전송되어지는 패킷의 우선순위와 전송 트래픽 양에 따라 TDMA 방식으로 적절히 슬롯을 할당함으로 여러 수신 노드들 사이에 슬롯 중복 할당으로 인한 충돌을 낮춤으로 QoS를 지원하면서 동시에 전송효율을 높일 수 있다는 장점을 가진다.
본 논문에서는 무선센서 네트워크에서 전송 효율을 높이기 위하여 CSMA/CA 방식과 TDMA 방식을 혼합한 HMAC 프로토콜을 제안한다. 제안된 HMAC에서는 패킷 전송을 원하는 송신 노드가 CSMA/CA 방식을 통하여 수신 노드에게 전송 요청을 하고, 수신 노드에서는 네트워크 토폴로지와 전송되어지는 트래픽 양에 따라 TDMA 방식으로 적절히 슬롯을 할당함으로 여러 수신 노드들 사이에 슬롯 중복 할당으로 인한 충돌을 낮춤으로 전송효율을 높일 수 있다.
최근 유비쿼터스 시대에 고품질의 빠른 서비스를 제공하기 위한 에이전트 시스템의 연구가 활발히 진행 중이다. 멀티 에이전트 시스템은 플랫폼 위의 에이전트들이 서로 메시지를 전송하며 자율적이고 지능적으로 일을 처리하는 시스템이다. 에이전트간 메시지 전송을 최적화 하기 위해서는 전체 에이전트와, 네트워크 토폴로지에 대한 정보 공유가 필요하다. RIP 는 전체 네트워크 상태를 공유하는 라우팅 프로토콜로서 에이전트 메시지 전송 성능 개선에 적합한 기법이다. 하지만 RIP 라우팅 프로토콜은 여러 취약점이 있다. 에이전트 메시지 전송 성능 개선을 위한 에이전트의 운용은 위같은 문제를 해결하고 효과적인 메시지 전송을 가능하게 할 것이다.
본 논문은 제한된 재전송 횟수(retransmission persistence)를 갖는 SR-ARQ(Selective Repeat Automatic Repeat reQuest) 프로토콜의 큐잉 지연에 대한 분석 모델을 제안한다. SR-ARQ는 링크 계층 프로토콜로서 전송 중에 손실되거나 손상된 패킷을 재전송을 통해 복구하는 기능을 한다. SR-ARQ의 재전송 횟수는 SR-ARQ의 손실 복구 성능 뿐만 아니라 지연 성능에 큰 영향을 미치는 패러미터이다. 현재 최대 재전송 횟수가 SR-ARQ의 성능에 어떤 영향을 미치는 지에 대한 연구는 많지 않다. 이에, 본 논문에서는 M/G/1 큐잉 모델을 바탕으로 제한된 재전송 횟수를 갖는 SR-ARQ의 큐잉 모델을 제안하고 이를 통해 SR-ARQ의 큐잉 지연에 대한 재전송 횟수의 영향을 분석한다. 또한, OPNET을 이용한 모의실험을 통해 제안된 큐잉 모델의 정확성을 검증한다. 특히, 본 논문은 패킷 손실율과 트래픽 부하를 달리하는 여러 통신 환경에서 재전송 횟수가 SR-ARQ의 큐잉 지연 성능에 어떤 영향을 미치는 지를 수학적 분석 결과 및 모의실험 결과를 통해 명확하게 보여준다.
본 논문에서는 MANET 환경에서 효율적인 비디오 데이터 전송을 위한 cross-layer 설계 방법을 이용한 CVPT 프로토콜을 제안한다. MANET은 노드의 이동성 때문에 전송 경로가 자주 바뀌고, 또한 경로마다 전송률이 다르기 때문에 비디오 응용 전송과 같이 송신측에서 인코딩시 전송률을 결정하는 응용에서는 낮은 성능을 보인다. 그리고 MANET에서 노드들은 제한된 에너지로 구동되기 때문에 노드의 효율적인 에너지 사용은 네트워크의 연결 지속 시간을 증가시키는데 중요한 역할을 하며, 이는 곧 네트워크의 처리량에 영향을 미친다. 따라서 MANET 환경에서의 효과적인 비디오 응용 전송 방법이 필요하지만 각 계층이 독립적이고 계층적인 특성을 갖는 기존의 OSI 권장 프로토콜을 사용해서는 네트워크 상태에 따라 효과적이고 적응성 있는 전송을 하기가 어렵다. 따라서 본 논문에서는 cross-layer 설계 방법을 이용하여 노드의 잔여 에너지량 및 전송 경로의 상태, 그리고 홉의 개수에 따라 최적의 경로를 선택하며 송신단의 인코더에서는 이러한 정보를 이용하여 인코딩 시 효율적인 전송률을 결정하는 방법을 제안한다.
본 논문은 무선 센서 네트워크의 계층형 라우팅 프로토콜 중 대표적인 알고리즘인 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)의 원거리 전송 시의 에너지 효율이 급감하는 현상을 개선하기 위하여 DL-LEACH(Dual-hop Layered LEACH) 프로토콜을 제안한다. 이는, 데이터 전송에 듀얼 홉(dual hop : 싱글 홉 + 멀티 홉) 방식을 도입하여 근거리 전송에서는 부분적 싱글 홉 방식을, 원거리 전송에는 클러스터 헤드 간의 멀티 홉 전송 방식을 도입하였다. 제안된 DL-LEACH는 듀얼 홉 전송 방식을 사용하여 원거리 전송의 경우에는 클러스터 헤드의 에너지 소모를 줄이고, 근거리 전송의 경우에는 전송 루틴을 단순화하고 전송 거리를 줄여 센서 노드의 에너지 효율을 증가시켰다. 그러므로 일반적인 LEACH에 비교하여 넓은 센서 필드에 적합하다. 제안된 방법을 시뮬레이션을 통하여 검증하였다.
본 논문에서는 초고속 통신망의 대안기술로 부각되고 있는 HFC 전속망을 기본 전송망으로 하는 CATV/LAN망에서 새로운 MAC프로토콜을 제안하고 성능해석을 수행하였다. CATV/LAN 전송망에서 주요 해석의 대상인 상향채널은 단방향 채널 특성과 단말의 위치에 따라서 우선적으로 접속되는 특성이 발생한다. 이런 전송망에서 공정성 문제를 해결하기 위하여 전송할 데이터가 발생하면 그 즉시 데이터를 전송하지 않고 Pi확률로 데이터를 전송하는 CSMA-CD/U/P(Unsoltted Pi-persistent CSMA-CD)프로토콜을 제안한다. 성능해석과 시뮬레이션 결과 전송망에서 공정성을 이루는 데이터 전송 확률값인 Pi의 분포를 구하였으며, 전송망의 공정성이 이루어 졌을 때 평균 지연 시간(mean delay time)을 구했다. 또한, 지연시간의 분산값을 구하였으며 단말의 버퍼큐에서 큐길이(queue length)분포도 구하였다. 평균 지연 시간과 큐길이 분포는 부하가 커질수록, 단말의 수가 많아 질수록 증가 하는 양상을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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