• 한국통신학회논문지
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• 제39C권11호
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• pp.1031-1041
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• 2014

본 논문은 복제 패킷을 사용하는 위성 랜덤 액세스 채널에서 bursty 트래픽을 안정적으로 전송하기 위한 트래픽 부하 제어 기법으로 FCC (Fast Congestion Control)을 제안한다. 위성 랜덤 액세스 채널에서 순간적으로 발생하는 bursty 트래픽은 그 양이 많을 경우 충돌 확률로 인하여 backlogged 트래픽이 다수 발생할 수 있다. FCC는 access probability를 통해 트래픽 부하를 제어하며, backlogged 트래픽의 양을 추정한다. 또한 backlogged 트래픽이 최대 처리량에 해당하는 트래픽 부하를 넘어설 경우 빠르게 congestion 상태로 전환한다. Congestion 상태에서는 backlogged 트래픽이 우선적으로 처리되며, 새로 유입되는 트래픽은 congestion 상태가 지속되는 동안 채널에 접속하지 않고 대기하다가 congestion 상태가 종료되는 시점에 채널에 유입된다. Congestion 상태에서 backlogged 트래픽은 신속한 전송을 보장받기 때문에 지연 시간이 단축된다. 따라서 FCC는 긴급성이 요구되는 군 트래픽에 매우 적합한 기술이다. 본 논문은 모의실험을 통해 기존 기법 대비 제안 기법의 우수성을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권8호
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• pp.3809-3822
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• 2017

Wireless Sensor Networks hold the limelight because of significant potential for distributed sensing of large geographical areas. The radio duty cycling mechanism that turns off the radio periodically is necessary for the energy conservation, but it deteriorates the network congestion when the traffic load is high, which increases the packet loss and the delay too. Although many papers for WSNs have tried to mitigate network congestion, none of them has mentioned the congestion problem caused by the radio duty cycling of MAC protocols. In this paper, we present a simple and efficient congestion control technique that operates on the radio duty cycling MAC protocol. It detects the congestion by checking the current queue size. If it detects the congestion, it extends the network capacity by adding supplementary wakeup times. Simulation results show that our proposed scheme highly reduces the packet loss and the delay.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권1B호
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• pp.154-161
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• 2010

무선 센서 네트워크에서는 다대일로 수렴하는 상향 트래픽의 특성으로 인해 네트워크의 혼잡이 빈번히 발생한다. 기존에 제안된 무선 센서 네트워크의 혼잡 제어 기법은 혼잡 발생 시 전송 주기 변경을 통해 혼잡을 회피할 수 있으나 MAC(Medium Access Control) 계층의 듀티사이클 동작에 대한 고려가 부족하였다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크의 혼잡 제어를 위하여 네트워크의 트래픽에 따라 센서 노드의 듀티사이클을 적응적으로 변화시키는 DCA(Duty-cycle Based Congestion Avoidance) 기법을 제안하였다. DCA 기법은 듀티사이클 조절을 이용하여 혼잡 발생 시 수신 노드의 패킷 수신율 증가를 통한 리소스 제어를 수행하고 송신 노드의 패킷 전송률 감소인 트래픽 제어를 수행하여 혼잡을 회피한다. 실험을 통해 DCA 기법은 듀티사이클 기반의 센서 네트워크에서 에너지 효율성으로 동작하며 혼잡 제어로 인해 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11B호
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• pp.961-967
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• 2008

Congestion control is one of major mechanisms to avoid dropped packets. Many researchers use optimization theories to find an efficient way to reduce congestion in networks, but they do not consider robustness that may lead to unstable network utilities. This paper proposes a new methodology in order to solve a congestion control problem for wired networks by using a robust design principle. In our particular numerical example, the proposed method provides robust solutions that guarantee high and stable network utilities.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권3호
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• pp.1152-1167
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• 2018

In this paper, I propose an application layer cooperative congestion control scheme for safety message broadcast in vehicular networks, called CMS, that adaptively controls a vehicle's safety message rate and transmit timing based on the channel congestion state. Motivated by the fact that all vehicles should transmit and receive an application layer safety message in a periodic manner, I directly exploit the message itself as a means of estimating the channel congestion state. In particular, vehicles can determine wider network conditions by appending their local channel estimation result onto safety message transmissions and sharing them with each other. In result CMS realizes cooperative congestion control without any modification of the existing MAC protocol. I present extensive NS-3 simulation results which show that CMS outperforms conventional congestion control schemes in terms of the packet collision rate and throughput, especially in a high-density traffic environment.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권9호
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• pp.4342-4366
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• 2016

Congestion control in Cluster Wireless Sensor Networks (CWSNs) has drawn widespread attention and research interests. The increasing number of nodes and scale of networks cause more complex congestion control and management. Active Queue Management (AQM) is one of the major congestion control approaches in CWSNs, and Random Early Detection (RED) algorithm is commonly used to achieve high utilization in AQM. However, traditional RED algorithm depends exclusively on source-side control, which is insufficient to maintain efficiency and state stability. Specifically, when congestion occurs, deficiency of feedback will hinder the instability of the system. In this paper, we adopt the Additive-Increase Multiplicative-Decrease (AIMD) adjustment scheme and propose an improved RED algorithm by using neighbor feedback and scheduling scheme. The congestion control model is presented, which is a linear system with a non-linear feedback, and modeled by Lur'e type system. In the context of delayed Lur'e dynamical network, we adopt the concept of cluster synchronization and show that the congestion controlled system is able to achieve cluster synchronization. Sufficient conditions are derived by applying Lyapunov-Krasovskii functionals. Numerical examples are investigated to validate the effectiveness of the congestion control algorithm and the stability of the network.

• 전자공학회논문지S
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• 제35S권3호
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• pp.29-38
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• 1998

This ppaer suggests a congestion control scheme for CL(ConnectionLess) overlay network using the feedback loops getween CL werver, between CL servers, and the header translation table of CL server. The CL overlay network for CBDS(Connectionless Broadband Data Service) defined by ITU0T(International Telecommunication Union-Telecommunication) consists of CL servers which route frames and links which connect between CL user and CL server or between CL servers. In this CL overlay network, two kinds of congestions, link congestion and CL server congestion, may occur. We suggest a scheme that can solve the congestion using ABR(Available Bit Rate) feedback control loop, the traffic control mechanism. This scheme is the link-by-link method suing the ABR feedback control loops between CL user and CL server or between CL servers, and the header translation table of CL server. As CL servers are always endpoints of ABR connections, the congestion staturs of the CL server can be informed to the traffic sources using RM(Resource Management) cell of the ABR feedback loops. Also CL server knows the trafffic sources making congestion by inspecting the source address field of CLNAP-PDUs(ConnectionLess Network Access Protocol - Protocol Data Units). Therefore this scheme can be implemeted easily using only both ABR feedback control loop of ATM layer and the congestion state table using the header translation table of CL server because it does not require separate feedback links for congestion control of CL servers.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제54권6호
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• pp.359-365
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• 2005

This paper presents an reduced-order near-optimal controller for the congestion control of Available Bit Rate (ABR) service in Asynchronous Transfer Mode (ATM) networks. We introduce the model, of a class of ABR traffic, that can be controlled using a Explicit Rate feedback for congestion control in ATM networks. Since there are great computational complexities in the class of optimal control problem for the ABR model, the near-optimal controller via reduced-order technique is applied to this model. It is implemented by the help of weakly coupling and singular perturbation theory, and we use bilinear transformation because of its computational convenience. Since the bilinear transformation can convert discrete Riccati equation into continuous Riccati equation, the design problems of optimal congestion control can be reduced. Using weakly coupling and singular perturbation theory, the computation time of Riccati equations can be saved, moreover the real-time congestion control for ATM networks can be possible.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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• pp.837-840
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• 2003

최근 인터넷의 발전으로 디지털 오디오 및 비디오와 같은 멀티미디어 스트리밍에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 멀티미디어 스트리밍을 위해 UDP로 전송할 경우 TCP와 같은 혼잡제어를 수행하지 않기 때문에 동일한 경로에 TCP 트래픽 궁핍을 일으켜 혼잡붕괴를 초래한다. 이러한 역효과를 피하기 위해 멀티미디어 스트리밍을 위한 새로운 전송 프로토콜에 대한 연구가 수행되고 있다. TCP 친화적 혼잡제어기법은 크게 일반적인 혼잡윈도우 관리기능을 이용하는 윈도우기반 혼잡제어(window-based congestion control)와 TCP 모델링 방정식 등을 이용하여 전송율을 직접 조절하는 율기반 혼잡제어(rate-based congestion control)로 나눌 수 있다. 본 논문은 윈도우기반과 율기반을 복합적으로 다룬 하이브리드 TCP-friendly 혼잡제어기법에서 전송을 개선을 위한 알고리즘을 제안하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.304-309
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• 2004

최근 인터넷의 발전으로 디지털 오디오 및 비디오와 같은 멀티미디어 스트림에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 멀티미디어 스트리밍을 UDP로 전송할 경우 TCP와 같은 혼잡제어를 수행하지 않기 때문에 동일한 경로에 TCP 트레픽 궁핍을 일으켜 혼잡붕괴 및 막대한 전송지연을 초래한다. 이러한 문제점으로 인하여 실시간 멀티미디어 스트림의 전송지연 축소와 혼잡제어를 위한 새로운 전송기법과 프로토콜에 대한 다각적 인 연구가 수행되고 있다. TCP 친화적 혼잡제어 기법은 크게 일반적인 혼잡윈도우 관리기능을 이용하는 윈도우 기반 혼잡제어와 TCP 모델링 방정식 등을 이용하여 전송율을 직접 조절하는 율 기반 혼잡제어로 나눌 수 있다. 본 논문은 윈도우 기반과 율 기반을 복합적으로 다룬 하이브리드형 TCP-friendly 혼잡제어 기법에서 전송율 개선을 위한 알고리즘을 제안하였으며, NS를 사용하여 제안된 TEAR의 성능을 실험하였다. 실험 결과를 통해 제안된 TEAR가 TCP보다 적은 율 변동과 공정성을 동시에 제공할 수 있음을 보였다.