• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권1호
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• pp.91-100
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• 2004

본 논문은 제한된 메모리를 가진 모바일 수신자를 고려한 무선 상태 적응적인 TCP 흐름 제어방법을 제안한다. 수신자에 의한 TCP 흐름 제어는 수신자에서 Advertised 윈도우를 조정함으로써 수행된다 제안된 방법은 수신자가 사용 가능한 무선 대역폭과 패킷 전송 지연 시간을 동적으로 측정하며, 측정된 정보를 기반으로 Advertised 윈도우를 적절히 조정한다. 무선 상태를 반영한 Advertised 윈도우의 조정으로 인해 송신자의 전송 성능 향상과 종단간 패킷 전송 지연 시간을 줄일 수 있다. 제안된 방법은 수신자에서의 TCP 변경만으로 구현될 수 있고 송신자나 중간 라우터의 변경을 필요로 하지 않는다. 제안된 방법의 구현과 CDMA2000 1x 환경에서의 실험을 통해 수신자 버퍼 크기가 2896 Bytes일 경우, 흐름 제어를 사용할 때가 기존 방식보다 전송률을 약 5배 향상시킬 수 있음을 보인다. 또한, 수신자 버퍼 크기가 64 KBytes일 경우 흐름 제어를 사용할 때가 기존 방식보다 때보다 종단간 패킷 왕복 시간은 반 이하로 줄일 수 있음을 보인다.

• 방송공학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.722-737
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• 2011

본 논문에서는 MPEG-2 TS (transport stream)를 포함하는 TCP 패킷들을 유무선 인터넷 환경에서 프로그레시브 스트리밍 서비스를 통해 클라이언트로 전달할 때 발생하게 되는 네트워크 jitter 를 추정하는 기법을 제안한다. 추정된 네트워크 jitter의 크기를 바탕으로 네트워크 jitter를 흡수할 수 있는 수신측에서 필요한 de-jitter 버퍼링 시간을 계산할 수 있다. 이를 위해서 TS 패킷에 기록되어 있는 PCR (program clock reference) 정보를 활용하여 TCP 패킷 헤더의 optional 필드에 jitter 크기 추정에 필요한 새로운 타임스탬프 정보를 생성한다. 제안된 de-jitter 버퍼링 기법을 IP 망을 통한 프로그레시브 스트리밍 서비스에 활용할 경우 기존의 T-STD 버퍼 모델의 동작 원리를 그대로 따를 수 있게 되어 기존의 T-STD 버퍼 모델을 수정 없이 활용할 수 있다. 제안된 기법은 최근에 국제표준으로 개발된 MPEG DASH (dynamic adaptive streaming over HTTP) 기술에 응용될 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권2호
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• pp.254-260
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• 2005

보장서비스에서 실시간 패킷 스케줄링 알고리즘은 높은 네트워크 유용도와 확장성있는 구현의 양쪽 모두를 성취해야만 한다. 여기서 네트워크 유용도는 승인하는 실시간 세션의 수를 나타낸다. 불행히도, 현존하는 스케줄링 알고리즘은 확장성있는 구현에 문제점을 갖거나 성취할 수 있는 네트워크 유용도가 낮다. 가령 타임스템프에 기반한 알고리즘은 N이 세션의 수를 나타낼 때 O(log N) 스케줄링 복잡도를 가진다. 반면 라운드-로빈 알고리즘은 O(1) 복잡도를 가지지만 성취할 수 있는 네트워크 유용도가 낮다. 이 논문은 확장성을 잃지 않으면서도 높은 네트워크 유용도를 성취할 수 있는 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 서로 다른 시간 구간 크기에 대해서 다중 라운드를 활용하는 계층적 라운드-로빈 (H-RR) 알고리즘이다. 이 알고리즘은 우선 순위 큐를 사용하는 PGPS 알고리즘이 제공하는 것과 비슷한 지연의 한계를 제공하지만, 구현 복잡도가 상수라는 큰 장점을 갖는다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권3호
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• pp.427-432
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• 2005

링크기술이 발달하면서 인터넷 라우터로 들어오는 패킷의 수가 급격히 증가하고 있으며, 이로 인하여 입력 패킷을 실시간으로 처리하는 일은 점점 더 어려운 작업이 되어가고 있다. If 어드레스 검색은 라우터의 패킷 처리 기능 중 가장 필수적인 기능 중의 하나로서, 효율적인 IP 어드레스 검색을 위한 알고리즘과 구조에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 작은 크기의 메모리를 사용하면서도 검색 속도를 빠르게 향상시킨 IP 어드레스 검색 구조를 제안한다. 제안하는 방법은 한번의 메모리 접근으로 여러 프리픽스를 동시에 비교하는 멀티웨이 트리에 기반을 두고 있는 구조로서, 약 4만개의 프리픽스를 저장하기 위해 280KByte 크기의 SRAM을 사용하근 평균 5.9번의 메모리 접근으로 IP 어드레스를 검색하는 구조이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권10호
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• pp.39-50
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• 2005

본 논문에서는 IEEE 802.11 WLAN의 MAC인 DCF의 성능을 개선하는 알고리즘을 제안하고 이를 수학적으로 분석한다. IEEE 802.11 WLAN의 MAC에서는 데이터를 전송하기 위한 방법으로 "Distributed Coordination Function(DCF)"과 "Point Coordination Function(PCF)"를 사용하며, DCF의 경우 Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA)를 기반으로 한다. CSMA/CA는 단말 간의 충돌을 줄이기 위해서 임의의 backoff time을 각 단말의 contention window(CW) 범위에서 결정한다. 단말은 패킷 전송 후 충돌시 윈도우 크기를 두배로 증가시키며, 성공적인 전송 후에는 윈도우 크기를 최소 CW로 감소하게 된다. 본 논문에서는 패킷의 정상적인 전송 후에 윈도우 값을 서서히 감소함으로써 현재 WLAN의 망 상태정보를 계속 활용함으로써 패킷 충돌 확률을 낮추는 알고리즘을 제안하였고, 불포화상태에서의 전송량에 대한 수학적 분석을 하였다 또한, 시뮬레이션을 통해 WLAN의 포화상태에서 전송량이 향상되었음을 보였고, 수학적 분석 결과와 시뮬레이션 결과가 일치함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12B호
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• pp.1103-1111
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• 2008

라우터는 입력되는 패킷을 인터넷 주소 검색을 통하여 패킷의 목적지로 향하는 포트로 포워딩하는 역할을 하는데, 입력되는 속도와 같은 속도로 패킷을 포워딩하기 위해서는 매우 빠른 검색을 제공할 필요가 있다. 본 논문에서는 이진 검색을 이용한 IP 주소 검색구조에 대해 연구하였다. 대부분의 이진 검색 알고리즘들은 균형 이진 검색을 진행하지 않아 과도한 메모리 접근을 야기함으로써 검색속도가 느린 단점이 있다. 한편 영역분할을 이용한 이진 검색 알고리즘은 매우 빠른 검색 성능을 보이지만, 메모리 요구량이 크다는 단점이 있다. 본 논문에서는 영역분할 이진 검색에서 불필요한 엔트리와 항목을 삭제함으로써 라우팅 테이블의 크기를 최적화하여 메모리 요구량을 감소시키는 방법에 대하여 연구하였다. 이러한 최적화를 통하여 프리픽스의 개수와 비슷하거나 적은 수의 엔트리를 갖는 영역분할 이진 검색 라우팅 테이블을 구성할 수 있음을 보였다. 실제 사용되는 다양한 크기의 라우팅 테이블을 이용하여 영역분할 이진 검색의 원래 구조와 최적화된 구조의 검색 성능을 비교하였으며, 다른 여러가지 이진 검색 알고리즘과의 성능을 비교하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12C호
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• pp.199-207
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• 2001

이 논문에서는 수신측에 도달하는 VoIP 패킷들을 쉐이핑하고 또 버퍼링하기 위하여 CAM형의 제어기를 사용하는 기술로 적응식 쉐이핑 제어기를 제안한다. 패킷간 도탁 시간 간격의 변이를 없애기 위하여, 지연 균등화 방법에 입각한 전통적인 jitter buffer는 요구되는 버퍼크기가 너무 커지고 이에 기인한 지나친 지연으로 오디오 질이 나빠지는 원인이다. 그러나, 이 논문에서 제안한 방법을 사용하면, 도착시간 간격 변이를 없애기 위한 쉐이핑에 의해 야기된 지연은 동적으로 Ip 네크웍에서 존재하는jitter 수준의 정도에 따라 증가 또는 감소한다. 이것은 네트웍의 지연시간 변이 상황에 적응하여 동작하게 되는데, 네트웍에 지연시간 변이현상이 심하지 않으면 쉐이핑 제어기에서의 지연시간이 작아진다는 것을 의미한다. 또 CAM형으로 동작하기 때문에 쉐이핑 과정이 빨리 이루어지고 이는 수신측에서의 VoIP 패킷 처리 시간을 최대한 단축시켜 준다. 마지막으로 쉐이핑 제어기에서의 평균 TALKratio와 jitter buffer 엔트리 수에 대한 패킷 손실과 지연 성능이 관계를 분석한다. 놀랍게도, 제안한 쉐이핑 제어기를 사용할 때의 평균 지연이 약 10msec라는 것을 확인하였다. 이 성능은 수신측에서 60msec 강제지연을 강요하는 지연시간 균등화 방법보다 훨씬 더 좋은 성능을 보여주는 것이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권12A호
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• pp.1852-1861
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• 1999

본 논문은 음성 그리고 우선권이 있는 연속적인 트래픽 및 우선권이 없는 랜덤 트래픽을 완전 패킷 방식으로 제공할 수 있는 CDMA 예약 ALOHA 방식을 제안한 것으로, 성능에 영향을 미치는 패킷의 충돌과 타사용자 간섭을 최소로 하는 구조로 되어 있다. 제안된 구조에서 시간 슬롯과 패킷은 같은 크기를 갖고 각각 액세스/전송 단계와 액세스/전송 필드로 나누어져 있다. 액세스 단계에서 패킷의 충돌을 줄이기 위해 piggyback을 이용한 예약과 시스템 평형 상태에서 추정한 경쟁 사용자 수를 이용한 액세스 허용 확률을 이용하고, 전송 단계에서의 타사용자 간섭을 줄이기 위해서 액세스 단계에서 기지국으로부터 전송코드를 할당받은 패킷만이 전송 단계에서 전송을 할 수 있게 하였다. 즉, 음성과 우선 순위가 있는 연속적인 트래픽에 대해 예약을 허용하여 실시간 전송을 가능하게 하고, 우선권이 없는 랜덤 트래픽에도 액세스 허용 확률을 적용하여 전송 지연을 줄일 수 있었다. 또한, 단일 셀 환경의 평형 상태에서 Markov 모델링 기법을 이용하여 각 트래픽의 요구하는 성능을 수식적으로 유도하고, 모의실험을 통해 성능을 도시하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권3호
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• pp.353-358
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• 2006

TCP 구현의 하나인 Vegas는 패킷의 유실을 망의 혼잡으로 인지하는 Reno와 달리 RTT(Round Trip Time) 측정값을 바탕으로 혼잡을 인지하며, 이를 이용하여 윈도우 크기 등 혼잡 제어를 위한 주요 인자를 결정한다. 그러나, Vegas의 혼잡 회피 방안이 TCP 패킷 경로의 비대칭적 특성을 제대로 반영하지 못하며, 이것은 양 방향(순방향, 역방향) 패킷 전송 상태를 반영하는 RTT 측정값을 순방향 경로의 상태 해석에 이용하기 때문이다. RTT는 패킷의 왕복 시간만을 측정하기 때문에 패킷의 송수신시 순방향과 역방향에서 어느 정도의 혼잡이 발생하였는지 알 수 없다. 본 논문에서는 리눅스 커널 2.6의 TCP 소스에서 RTT 측정값으로 혼잡도를 측정하는 기존의 Vegas 혼잡 제어 알고리즘을 수정하여 순방향 경로의 혼잡과 역방향 경로의 혼잡을 구별할 수 있는 새로운 Vegas 혼잡 제어 알고리즘을 설계하고 구현하여 그 성능을 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권9호
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• pp.1754-1766
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• 2015

인터넷 라우터에서 행해지는 패킷분류는 5가지 패킷 헤더를 검사하여 선속도로 처리해야하기 때문에, 라우터가 수행하기 어려운 기능 중 하나이다. 본 논문에서는 리프-푸싱 된 영역분할 사분트라이 기반 비트맵 트라이 구조 (leaf-pushed AQT bitmap trie)를 제안한다. 제안하는 구조는 영역분할 사분트라이(Area-based Quad Trie, AQT)에 기초하되 불필요한 칩-외부메모리 접근을 줄이고자 리프-푸싱(leaf-pushing)기법을 적용하고, 멀티 비트 트라이인 비트맵을 적용하여 패킷분류 속도와 확장성을 모두 향상시킨 구조이다. 성능 평가를 위하여 ACL FW, IPC 룰셋을 각각 1k, 5k, 10k로 크기를 증가시키며 실험을 진행하였다. 그 결과, 제안하는 구조에서는 룰 셋의 종류나 크기와는 상관없이 패킷분류를 위하여 필요한 칩-외부메모리 접근 횟수가 1번 이내임을 확인할 수 있었다. 또한, 비트맵 트라이를 적용함으로 인해, 리프-푸싱기반 영역분할 사분트라이와 비교하여 약 50%의 칩-내부메모리 접근이 요구됨을 보았으며, 또한 칩-내부메모리 요구량의 변화폭이 룰 셋이 증가함에 따라 안정적으로 변화하여 제안하는 구조의 확장성을 확인할 수 있었다.