• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1542-1550
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• 2015

Delayed ACK은 TCP에서 기본적으로 사용되고 있는 기술로써 회선의 혼잡도를 완화하고 데이터 전송 시에 ACK을 처리하는데 들어가는 부하를 줄이는 효과를 가지고 있다. 다만 이러한 Delayed ACK은 다음 ACK이 생성 될 때까지 Delayed ACK timeout 값만큼 ACK전송을 지연시키게 되는데 이 값이 너무 커지면 추가적인 ACK의 발생을 너무 오래 기다림으로써 통신 속도의 저하를 발생시키게 된다. 본 논문에서는 Delayed ACK Timeout 값이 일반적인 ACK의 발생 빈도보다 지나치게 큰 값을 가짐으로써 발생하는 통신 속도 저하를 방지하기 위해, Delayed ACK Timeout 값을 조절하여 불필요한 지연을 줄여 전송 속도를 개선하는 알고리즘을 제안한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권9A호
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• pp.790-795
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• 2011

스마트폰 등의 무선 정보화 기기의 급속한 보급으로 IEEE 802.16e WiMAX와 같은 무선 고속데이터 망에 대한 수요가 늘고 있다. 데이터 수요의 대부분을 차지하는 모바일 어플리케이션들 중 상당수가 트랜스포트 계층으로 TCP를 사용하고 있는 상황에서 WiMAX 시스템의 TCP 성능개선은 매우 중요하다. 본 논문에서는 WiMAX 시스템에서 필연적으로 발생하는 업링크 패킷 버퍼링을 이용하여 효율적으로 ACK 패킷을 전송하는 방법을 제안한다. 제안방식은 기존 ACK 필터링을 지원함과 동시에 이전에는 처리할 수 없었던 piggyback ACK 패킷들도 payload 병합을 통해 처리한다. 그 결과, 업링크 ACK 패킷 전송에 필요한 무선대역폭을 감소시킬 수 있어 다운링크 성능향상을 얻을 수 있다. 시뮬레이션을 통한 성능평가에서 ACK 패킷 전송에 필요한 대역폭이 개선된 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권4호
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• pp.1-8
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• 2000

상향 링크와 하향 링크의 대역폭이 다른 대역폭 비대칭 환경에서 TCP는 단말국 링크에서의 지연 및 손 실로 인해 전송율이 감소하는 문제점이 있다. 또한, 양방향 TCP 트래픽하에서는 연속적인 이터패킷이 버퍼에 주입됨으로써 전체 링크 효율이 저하된다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로서 본 논문에서는 단 말국 ACK 필터링 기법과 단말국 패킷 스제줄링 기법을 제안한다. ACK 필터링은 대역폭이 제한된 상향 링 크에서 단말국의 송신 버퍼에 쌓인 ACK 패킷들을 제거하고 최근의 ACK 패킷만을 전송하고, 패킷 스케줄 링은 데이터 패킷과 ACK 패킷을 번갈아 전송하여 양방향 TCP 트래픽에서 발생하는 'clustering'과 'ack compression' 현상을 억제하는 기법이다. 모의 실험을 통해서 대역폭 비대칭 위성망에서 역방향 TCP 연결 의 데이터 전송을 보장하는 동시에 순방향 TCP 트래픽에서도 높은 전송율을 얻게되는 것을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제16권6호
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• pp.717-721
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• 2010

일반적으로 무선 MAC에서는 신뢰성을 부여하기 위해 ACK를 이용한다. 한편, 센서 네트워크 응용에서는 데이터가 주기적으로 전송되며, 어느 정도의 중복성을 갖고 있다. 이와 같이 신뢰성에 융통성이 있는 응용에서는 모든 MAC 프레임에 대해 ACK를 이용하는 것이 에너지 낭비로 작용할 수 있다. 에너지 절약을 목적으로 설계된 IEEE 802.15.4에서는 이에 대비하여 ACK 사용 여부를 선택 사항으로 지정해 놓고 있으나, 이를 활용한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 프레임이 잘 전달되는 경우 ACK를 생략하고, 프레임이 잘 전달되지 않을 경우 ACK를 사용하여 사용자가 요구하는 신뢰성(예: 단대단 패킷 도달율)을 만족할 수 있는 선택적 Unacknowledged 전송 기법을 제안하였다. 또한 NS2 시뮬레이터를 이용하여 다양한 성능 평가를 수행하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (D)
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• pp.406-411
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• 2008

무선 MAC 을 위한 802.11은 유니캐스팅 통신을 할 때 ACK를 이용하여 자체적인 신뢰성을 부여한다. 그러나 오류율이 낮거나 패킷 크기가 작은 환경에서 TCP와 같이 상위 계층의 신뢰성 보장 기능이 있는 경우 MAC 계층에서 모든 패킷에 대해 ACK를 이용하는 것은 오버헤드가 될 수 있다. 본 논문에서는 ACK 응답을 하지 않는 멀티캐스팅을 통해 유니캐스팅 통신 을 구현하는 802.11 ACK-less 유니캐스팅 기법을 제안하고 기존의 ACK 기반의 802.11 유니캐스팅과 통신 성능 및 에너지 측면에서 비교 실험하였다. 실험결과 에러율이 낮고, 패킷의 크기가 작고, LAN 통신 환경에서 처리율과 에너지 측면에서 우수한 성능을 보인다. 반면 무선 통신 환경이 열악한 경우에 에너지 효율은 유지하더라도 처리율은 뒤떨어지는 현상이 나타났다. 이를 보완하기 위해 선택적 ACK-less 유니캐스트 기법을 제안한다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.65-74
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• 2014

IEEE 802.11n 표준은 네트워크 성능을 향상시키기 위해 MAC과 물리 계층에서 새로운 방법들을 제안하였다. MAC 계층에서 성능 향상을 위해 제안된 주요 방법은 프레임 집적(Frame Aggregation)과 Block ACK이다. IEEE 802.11n 표준에도 여전히 문제점은 존재한다. Block ACK 요청 프레임이나 Block ACK 응답 프레임이 손실되거나 에러가 포함되어 수신되면, 전송 단말은 집적된 큰 프레임에 포함된 작은 프레임들의 성공적인 전송 여부를 알지 못하기 때문에 모든 작은 프레임을 재전송한다. 이는 성공적으로 전송된 프레임도 재전송될 수 있기 때문에 네트워크의 성능 저하를 초래할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 RRM(Reduced Retransmissions of MPDUs) 방법을 제안한다. 제안된 방법에서 송신 단말이 Block ACK 응답을 못 받으면 모든 프레임을 재전송하는 대신에 다음 데이터 프레임 하나를 전송하고 다시 Block ACK를 요청한다. 응답을 받은 후에 에러가 발생한 프레임에 대해서만 재전송을 수행한다. 제안된 방법의 성능을 시뮬레이션을 통해 분석한다. 시뮬레이션 결과, 제안된 방법이 다양한 패킷 에러 환경에서 효과적이고 네트워크 성능을 향상 시키는 것을 보여주었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.21-27
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• 2008

TCP의 수신자는 송수신자간 신뢰성이 보장되는 전송을 위하여 ACK를 송신자에 전달하며, 이 ACK 데이터가 정상적으로 전달되지 못할 때 TCP의 성능이 저하된다. 본 논문은 백그라운드 트래픽으로 인해 역방향 네트워크가 혼잡한 경우 TCP 송신자에서 ACK의 수신이 원활하지 못하기 때문에 전송 성능이 급격히 떨어지는 문제를 해결하는 기법을 제안한다. 본 기법은 라우터나 게이트웨이 등 별도의 하드웨어나 수신자의 도움 없이 송신자에서 역방향 혼잡을 감지하는 기법으로, 송신자는 수신자로부터 전달받는 ACK들의 수신시간 차이와 그 ACK에 실려있는 타임스탬프(Timestamp)값들의 시간 차이를 각각 비교한다. 그 차이 값을 성능저하의 판단 근거로 하여 역방향 혼잡을 판단할 뿐만 아니라 역방향 혼잡 상황이 발생했을 때의 대응 방안을 제안한다. NS-2 기반 시뮬레이션을 수행한 결과, 역방향 네트워크가 혼잡하고 무선 링크의 에러율이 1%인 유무선 혼합 환경에서는 제안 기법이 Reno에 비해 20%, New Reno에 비해 150%, Westwood에 비해 450%의 성능 향상을 보인다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.79-86
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• 2006

수중과 같은 에러의 변동이 크고 무선 통신에 제약이 따르는 환경에서 데이터 전송을 실행하게 되는 경우에는 상당히 심각한 지연율과 에러 발생률을 고려하지 않을 수 없다. 따라서 이러한 환경에서 사용되는 메커니즘은 가능한 한 효율적이면서 간단해야만 한다. 본 논문에서 제안하는 Pervasive Block ACK(PBA) 기법은 각 프레임마다 전송되던 ACK를 Set 단위로 묶어서 한꺼번에 보내주는 방법으로, 수중 등 열악한 환경에서 ACK 전송으로 인해 발생하는 트래픽 발생빈도 감소를 위해 제안되었다. Pervasive Block ACK 기법은 전송 횟수를 최소로 줄임으로써 오버헤드를 감소시켜 네트워크의 효율성을 높여 지연율은 줄일 뿐만 아니라 그에 부가적으로 전력 소비 절감의 효과까지도 기대할 수 있다. 본 논문에서는 Numerical Result를 통하여 제안에 관한 효율성 및 연구 가치를 증명하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1654-1662
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• 2006

Ad-hoc 네트워크는 무선 링크들로 구성 된 멀티-홉 네트워크이다. 그리고 무선 링크의 전송 특성은 유선에 비해 보다 불안정 한 상태이다. 그러므로 Ad-hoc 네트워크에서는 패킷 손실이 자주 발생하고, 패킷 손실에 의한 TCP 연결 실패는 TCP 성능을 심각하게 저하시킨다. 또한, TCP 성능저하는 무선채널에서 데이터 패킷과 ACK 패킷의 충돌에 의해서 발생한다. 본 논문에서는 ODA(Ordering-Delayed ACK)지연 알고리즘을 제안하고, ODA 알고리즘과 지연 ACK 알고리즘을 이용하여 무선 Ad-hoc 네트워크의 성능을 향상시키고자 한다. 제안된 ODA알고리즘은 무선 Ad-hoc 네트워크에서의 수신 측에서 데이터 패킷의 수를 순서 적으로 증가시킨다. 본 논문에서는 NS-2를 이용하여 컴퓨터시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 ODA 알고리즘은 기존의 지연 ACK 알고리즘에 비해서 무선 멀티-홉 Ad-hoc 네트워크 환경에서 채널 용량이 증가되고 네트워크의 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.1605-1608
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• 2005

본 논문에서는 센서 네트워크(sensor networks)의 가장 대표적인 MAC 프로토콜인 S-MAC 의 에너지 효율을 높이기 위한 새로운 ACK(Acknowledgement) 기법을 제안한다. S-MAC 의 데이터 전송 절차는 Stop and Wait ARQ(Automatic Repeat Request) 방식을 사용하기 때문에 ACK 패킷으로 인한 불필요한 에너지 소비가 크다. 에너지 효율성은 센서 네트워크의 가장 중요한 고려사항이므로 불필요한 에너지 소비를 줄이는 새로운 ACK 기법을 제안한다. 우리는 시뮬레이션을 통해 S-MAC 과 제안된 ACK 기법의 에너지 효율을 비교했다. 시뮬레이션 결과에서 제안한 기법이 S-MAC 보다 에너지 효율성이 높았다.