• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.149-153
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• 2003

네트워크를 설계하고 서비스를 구현하는데 있어서 중요한 변수중의 하나는 트래픽의 특성을 파악하는 것이다. 트래픽 특성에 관한 최근의 실험적 연구들은 기존의 모델들이 실제 트래픽의 특성을 제대로 나타낼 수 없다는 것을 지적해 왔고 최근 실제 트래픽 모델과 유사한 모델로서 자기 유사한 특성을 이용한 접근법이 대두되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 실제 트래픽과 유사한 자기 유사 데이터 트래픽을 백그라운드 부하로 발생시켜 기존의 ABR(Available Bit Rate) 혼잡제어 알고리즘 중 fairshare을 지원하는 대표적인 EPRCA(Enhanced Proportional Rate Control Algorithm), ERI-CA(Explicit Rate Indication for Congestion Avoidance), NIST(National Institute of Standards and Technology) 스위치 알고리즘이 버스트한 트래픽에 대해 효율적으로 fairshare을 할당하는지를 알아 보았다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권3호
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• pp.351-359
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• 2006

In this article, we present a new slow-start variant, which improves the throughput of transmission control protocol (TCP) Vegas. We call this new mechanism Gallop-Vegas because it quickly ramps up to the available bandwidth and reduces the burstiness during the slow-start phase. TCP is known to send bursts of packets during its slow-start phase due to the fast window increase and the ACK-clock based transmission. This phenomenon causes TCP Vegas to change from slow-start phase to congestion-avoidance phase too early in the large bandwidth-delay product (BDP) links. Therefore, in Gallop-Vegas, we increase the congestion window size with a rate between exponential growth and linear growth during slow-start phase. Our analysis, simulation results, and measurements on the Internet show that Gallop-Vegas significantly improves the performance of a connection, especially during the slow-start phase. Furthermore, it is implementation feasible because only sending part needs to be modified.

• Journal of Communications and Networks
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• 제6권3호
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• pp.235-244
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• 2004

There have been a lot of approaches to evaluate and predict transmission control protocol (TCP) performance in a numerical way. Especially, under the recent advance in wireless transmission technology, the issue of TCP performance over wireless links has come to surface. It is because TCP responds to all packet losses by invoking congestion control and avoidance algorithms, resulting in degraded end-to-end performance in wireless and lossy systems. By several previous works, although it has been already proved that overall TCP performance is largely dependent on its loss recovery performance, there have been few works to try to analyze TCP loss recovery performance with thoroughness. In this paper, therefore, we focus on analyzing TCP's loss recovery performance and have developed a simple model that facilitates to capture the TCP sender's behaviors during loss recovery period. Based on the developed model, we can derive the conditions that packet losses may be recovered without retransmission timeout (RTO). Especially, we have found that TCP Reno can retransmit three packet losses by fast retransmits in a specific situation. In addition, we have proved that successive three packet losses and more than four packet losses in a window always invoke RTO easily, which is not considered or approximated in the previous works. Through probabilistic works with the conditions derived, the loss recovery performance of TCP Reno can be quantified in terms of the number of packet losses in a window.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권8호
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• pp.2796-2813
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• 2014

This paper presents a new algorithm called the adaptive logarithmic increase and adaptive decrease algorithm (A-LIAD), which mainly addresses the Round-Trip Time (RTT) fairness problem in satellite networks with a very high propagation delay as an alternative to the current TCP congestion control algorithm. We defined a new increasing function in the fashion of a logarithm depending on the increasing factor ${\alpha}$, which is different from the other logarithmic increase algorithm adopting a fixed value of ${\alpha}$ = 2 leading to a binary increase. In A-LIAD, the ${\alpha}$ value is derived in the RTT function through the analysis. With the modification of the increasing function applied for the congestion avoidance phase, a hybrid scheme is also presented for the slow start phase. From this hybrid scheme, we can avoid an overshooting problem during a slow start phase even without a SACK option. To verify the feasibility of the algorithm for deployment in a high-speed and long-distance network, several aspects are evaluated through an NS-2 simulation. We performed simulations for intra- and interfairness as well as utilization in different conditions of varying RTT, bandwidth, and PER. From these simulations, we showed that although A-LIAD is not the best in all aspects, it provides a competitive performance in almost all aspects, especially in the start-up and packet loss impact, and thus can be an alternative TCP congestion control algorithm for high BDP networks including a satellite network.

• 정보처리학회논문지C
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• 제10C권1호
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• pp.51-60
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• 2003

네트워크를 설계하고 서비스를 구현하는데 있어서 중요한 변수중의 하나는 트래픽의 특성을 파악하는 것이나 기존의 트래픽 예측과 분석은 포아송(Poisson) 또는 마코비안(Markovian)을 기본으로 하는 모델을 사용하였다. LAN, WAN 및 VBR(Variable Bit Rate) 트래픽 특성에 관한 최근의 실험적 연구들은 기존의 포아송 가정에 의한 모델들이 네트워크 트래픽의 장기간 의존성 및 자기 유사한 특성들을 과소평가 함으로써 실제 트래픽의 특성을 제대로 나타낼 수 없다는 것을 지적해 왔고 최근 실제 트래픽과 유사한 모델로서 자기 유사한 특성을 이용한 접근법이 대두되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 실제 트래픽과 유사한 자기 유사 데이터 트래픽을 백그라운드 부하로 발생시켜 기존의 ABR (Available Bit Rate) 혼잡제어 알고리즘 중 대표적인 EFCI(Explicit Forward Congestion Indication), EPRCA(Enhanced Proportional Rate Control Algorithm), ERICA(Explicit Rate Indication for Congestion Avoidance), NIST(National Institute of Standards and Technology) 스위치 알고리즘이 버스트한 트래픽에 대해 효율적으로 반응하는지를 ACR(Allowed Cell Rate), 버퍼 사용율, 셀 폐기율, 전송효율 등으로 나누어 분석을 하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권1호
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• pp.12-19
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• 2005

현재 가장 널리 쓰이는 수송계층 프로토콜인 TCP는 패킷 손실의 원인을 망의 혼잡 때문에 일어난다고 가정하고 있으므로 기존의 유선망과 고정 호스트로 이루어진 전통적인 네트워크에 적합하다. 그러나 무선 링크에서의 패킷 손실은 대부분 혼잡에 의해서가 아니라 높은 에러율과 핸드오프에 의해 발생하게 되므로 기존의 TCP를 그대로 사용하게 되면 불필요한 혼잡제어 메커니즘의 호출로 성능의 저하를 가져온다. 현재까지 무선환경에 적합한 TCP를 위한 많은 방안이 제시되고 있다. 이 가운데 SNOOP 기법은 무선링크에서 패킷 손실이 생겼을 경우 송신측에서 재 전송하는 것이 아니라, 지역 재전송에 기반을 두고 있기 때문에 무선 링크의 손실로 인해 유선 링크가 영향을 받는 것이 아니므로 매우 적절한 해결책이다. 하지만 SNOOP은 캐쉬에 재전송할 데이타가 없으면 성능의 저하를 초래하는 것이 단점이다. 본 논문에서는 SNOOP의 단점을 보완하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 패킷손실의 원인을 판별하여 불필요한 혼잡제어 메커니즘의 호출을 줄여 성능을 개선한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제42권12호
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• pp.149-158
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• 2005

본 논문은 고정대역 네트워크에서 최대 TCP 혼잡윈도우를 제한하여, 버퍼 크기와 무관하게 안정적인 성능과 전송률을 제공할 수 있는 혼잡회피 알고리즘을 제안한다. 현재는 AIMD(Additive Increase, Multiplicative Decrease) 기반의 혼잡제어 방법이 가장 널리 사용되고 있다. 그러나 AIMD 기반의 TCP 혼잡제어 방법은 고정대역 네트워크에서 불필요하게 성능을 저하시키는 문제가 있다는 것이 여러 연구결과를 통해 알려져 있다. 또한 TCP의 톱니파형 데이터율로 안정적인 데이터 전송률이 필요한 응용에 적용하기 어렵다. 제안된 알고리즘은 필요에 따라 공평성을 유지하며 혼잡에 의한 손실을 방지하기 위해 혼잡윈도우의 크기를 제한한다. 최대 혼잡윈도우의 크기를 병목노드에서 데이터 축적을 방지하는 지연 정보로 결정하여, 별도의 버퍼와 윈도우 제어절차 없이 연결의 성능과 전송율이 안정적이도록 한다. 다양한 경우에 대한 시뮬레이션을 통해 호환성, 정상상태의 성능, 정상상태 손실 패킷 수, 그리고 혼잡윈도우의 분산 등으로 특성을 검증하였다. 제안된 방법은 송신단의 간단한 수정으로 적용이 가능하며, 네트워크 라우터와 사용자 프로그램의 수정이 불필요하여 확산이 용이한 장점을 가지며, 고정대역 네트워크로 볼 수 있는 국내 초고속인터넷 접속망에 적용하면 성능개선을 얻을 수 있다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2000년도 하계종합학술대회논문집
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• pp.9-12
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• 2000

본 논문에서는 기존의 지상 ATM망의 제어기법을 바탕으로 위성망으로 확대 적용할 수 방안으로 기존의 지상 ATM망의 막힘제어 기법중 ERICA스위치 알고리즘을 적용하였으며, 기존의 ERICA스위치 알고리즘은 지상과 위성간의 긴 전파지연시간을 고려하지 않아 위성내의 막힘을 알려주는 정보가 지구국까지 전달되어 다시 위성에 전달될 때 위성의 막힘 상태변화로 인한 손실이 발생할 수 있다 본 논문에서는 이러한 손실을 피하기 위한 제어구조에 대해서 다루었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.102-109
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• 2006

본 논문에서는 전송 율 기반 흐름과 혼잡 제어를 이용한 종단 간 네트워크 시스템을 통한 양방향 TCP 연결의 성능을 개선한다. TCP 패킷과 승인에 의해 버퍼를 공유하는 것은 ACK 압축이라는 결과를 초래하며, ACK 프레임 압축은 소스가 집단적으로 도착할 때 승인하며 불공정성과 처리 율 감소를 초래한다. 양방향 트래픽 때문에 발생한 처리 율 감소는 중요하다. 적절한 윈도의 크기를 가진 대칭적인 연결인 경우에서 연결의 효율은 2.0Mbps, 5.0Mbps, 7.5Mbps 세 가지 레벨의 백그라운드 트래픽에 대해서 약 20%정도의 성능이 개선된다. 반면에 지터의 처리율은 소스 노드와 목적 노드 사이에 왕복 지연 시간이 적기 때문에 약 50%정도 감소되는 것을 알 수 있다. 또한 처리 율 곡선이 2.5Mbps, 5Mbps, 7,5Mbps 백그라운드 트래픽에 대한 TCP 혼잡 회피를 위해 제안된 전송 율 기반 알고리즘에 의해 개선되어짐을 알 수 있다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제3권6호
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• pp.43-51
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• 2002

본 논문은 능동적인 큐 관리를 이용한 새로운 패킷 탈락 알고리즘에 대해 연구이다. 능동적인 큐 관리 기법은 기존의 Drop Tail과 다른데, Drop Toil은 버퍼 오버플로우가 발생하면 패킷 탈락되는 반면, 능동적인 큐 관리 기법인 RED는 폭주가 발생하기 전에 패킷이 탈락된다는 것이다. 그러나 능동적인 큐 관리 기법은 버퍼 크기가 충분히 크지 않을 때 높은 패킷 손실률을 초래한다. 폭주를 탐지하고 무작위로 선택된 연결에 이를 통보함에 의한 글로벌 동기화와 공정성 문제를 야기하며, 최적의 평균 큐 길이를 찾기 위해서는 네트워크 트래픽 특성이 미리 알려져야 한다는 커다란 문제가 있다. 본 논문에서는 폭주제어를 위한 새로운 큐 관리 기법 기반의 효율적인 패킷 탈락 기법을 제안한다. 제안된 기법은 플로우별 도착률과 추정된 공정한 대역을 사용한다. 이를 이용하여 플로우 도착률과 링크 대역을 계산하기 위한 추정 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법은 패킷 손실을 가져오는 패킷에 의한 큐 길이의 급속한 진동을 초래하지 않기 때문에 네트워크 성능을 향상시킬 수 있음을 보인다.