• 한국산업정보학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.33-40
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• 2017

본 논문에서는 TCP 연결 및 TFRC 연결이 하나의 병목 링크를 공유하는 네트워크에서 패킷 전송시 에러가 발생하는 경우 TCP 및 TFRC의 정상상태 동작을 해석한다. 먼저 네트워크를 TCP 연결 및 TFRC 연결이 공존하는 이산시간 시스템으로 모델화한다. 두 번째 패킷 손실이 있다는 가정 하에 송신측과 수신측 사이의 패킷의 평균 라운드 트립 시간을 계산한다. 그리고 제시한 네트워크 모델을 이용하여 정상상태의 TCP 연결 및 TFRC 연결의 스루풋, RED 라우터의 평균 큐 길이를 계산한다. 계산결과 TCP 및 TFRC 연결의 스루풋은 송신측의 윈도우 개수가 증가할수록, 전송용량이 높을수록 급격히 감소하지만 송신측 윈도우 개수가 일정 수준을 넘어가면 완만하게 감소하고 있다. RED 라우터의 평균 큐 길이는 전송속도가 저속이면 완만하게 증가하고 있으나 전송속도가 빨라지면 급격하게 증가하고 있다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제15권2호
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• pp.114-124
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• 2009

본 논문에서는 인터넷과 같은 IP망에서 SVC(scalable video coding) 비디오를 전송할 때 주어진 최소 전송대역폭 조건에 부합되는 실용적인 TCP 친화적 전송률 제어 기법을 제안한다. UDP 프로토콜을 이용하여 실시간 비디오를 전송할 때 상위 응용계층의 프로토콜로서 실시간 수송 프로토콜(RTP)과 실시간 수송 제어 프로토콜(RTCP)이 일반적으로 사용이 되는데, 이때 발생되는 패킷 스트림의 전송률을 네트워크 내에서의 다른 TCP세션과 공평하게 분배하여 결정할 수 있는 방법이 TCP 친화적 전송률 제어(TCP-friendly rate control) 기법이다. 기존의 TCP 친화적 전송률 제어 기법에서 제안한 전송률 결정 모델에서는 채널의 최소 전송 대역폭에 대한 고려가 반영이 되지 못하여 패킷 손실이 큰 경우에 대해서는 모델에 의해 결정된 전송률이 채널의 실제 최소 전송 대역폭과 매우 상이한 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 최소 전송 대역폭을 고려하여 개선된 TCP 친화적 전송률 제어 모델을 고안하고, 이 모델을 기반으로 SVC의 기본계층(base layer)에 대해 최소 전송률을 할당하며 나머지 가용한 전송률을 향상계층(enhancement layer) 스트림에 할당하는 TCP 친화적 스케일러블 비디오 전송 기법을 제안한다. 실제적인 인트라 및 인터넷 망을 통한 SVC 비디오 전송에 의한 필드 테스트를 통해 제안된 기법의 성능을 검증한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권11호
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• pp.5179-5202
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• 2018

Transmission Control Protocol (TCP) is the most widely used protocol in the cloud data centers today. However, cloud data centers using TCP experience many issues as TCP was designed based on the assumption that it would primarily be used in Wide Area Networks (WANs). One of the major issues with TCP in the cloud data centers is the Incast issue. This issue arises because of the many-to-one communication pattern that commonly exists in the modern cloud data centers. In many-to-one communication pattern, multiple senders simultaneously send data to a single receiver. This causes packet loss at the switch buffer which results in TCP throughput collapse that leads to high Flow Completion Time (FCT). Recently, Software-Defined Networking (SDN) has been used by many researchers to mitigate the Incast issue. In this paper, a detailed survey of various SDN based solutions to the Incast issue is carried out. In this survey, various SDN based solutions are classified into four categories i.e. TCP Receive Window based solutions, Tuning TCP Parameters based solutions, Quick Recovery based solutions and Application Layer based solutions. All the solutions are critically evaluated in terms of their principles, advantages, and shortcomings. Another important feature of this survey is to compare various SDN based solutions with respect to different performance metrics e.g. maximum number of concurrent senders supported, calculation of delay at the controller etc. These performance metrics are important for deployment of any SDN based solution in modern cloud data centers. In addition, future research directions are also discussed in this survey that can be explored to design and develop better SDN based solutions to the Incast issue.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권4호
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• pp.571-580
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• 2005

초고속-장거리 네트워크(fast long-distance network)에서 TCP의 혼잡 제어(congestion control) 알고리즘은 대역폭을 효과적 사용하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 TCP 혼잡 제어 알고리즘을 수정한 여러 윈도우 기반 혼잡 제어 프로토콜(window-based protocol)이 제안되었다 이러한 프로토콜들은 주로 확장성(scalability), TCP-친밀성(TCP-friendliness), 그리고 RTT-공평성(RTT-fairness) 등의 세 가지의 요구사항을 고려하고 있다. 하지만 기존에 제안된 프로토콜은 위 세 가지 특성의 균형관계(trade-off)로 인하여 이들 세 특성을 동시에 만족시키지 못한다. 본 논문에서는 EIMD (Exponential Increase/ Multiplicative Decrease)라고 하는 윈도우 기반 TCP 혼잡 제어 알고리즘을 제안한다. EIMD는 위의 세 가지 특성을 동시에 제공함은 물론이고, 초고속-장거리 네트워크에서 중요하게 고려해야 할 빠른 공정배분 수렴성(fair share convergence)도 제공한다. EM는 패킷 손실(packet loss)이 없는 한, 지수적으로 윈도우를 증가시켜 큰 대역폭을 효과적으로 사용하면서도, 혼잡제어 알고리즘의 반응 함수(response function)에 RTT를 반영하여 RTT-공평성와 TCP-친밀성을 제공한다. 또한 패킷 손실이 생기기 직전의 혼잡 윈도우 크기에 반비례하게 윈도우를 증가시킴으로써 공정배분(fair share) 값에 빠르게 수렴할 수 있다. 모의실험을 통해 제안된 프로토콜이 초고속-장거리 네트워크에서 위 4가지 특성들을 모두 만족하는지 검증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (C)
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• pp.469-471
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• 2003

TCP는 패킷손실이 발생할 경우에 이를 혼잡에 의한 것이라고 판단하여 혼잡제어를 수행하는 프로토콜이다. 그러나 무선망은 그 특성상 에러가 많기 때문에 기존의 TCP프로토콜을 그대로 적용할 경우 불필요한 혼잡제어를 수행하게 되어 결국 전체 망의 성능을 떨어뜨리게 된다. 본 논문에서는 링크상태에 따라 송신률을 조절하는 TCP-ELSA 메커니즘 이용하여 링크상태 예측 방법을 개선하였다. TCP-ELSA는 무선링크의 링크상태를 예측하여 송신률을 조절하여 대역폭의 효율을 증가시키고 링크의 공평성을 보장하는 메커니즘이다. 본 논문에서 제안하는 개선된 TCP-ELSA는 링크상태 예측방법에 있어서 오류가 발생할 수 있는 경우를 고려함으로써 공평성을 유지하면서도 좀더 정확한 링크상태의 예측이 가능하도록 한다. 그리고 실시간 패킷을 비실시간 패킷과 구분하여 전송하도록 하여 Qos를 제공하였다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제3권1호
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• pp.95-104
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• 2002

본 논문은 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 서비스 분류 중 UBR(Unspecified Bit Rate)과 ABR(Available Bit Rate)상에서의 인터넷 TCP/IP(Transmission Control Protocol-Internet Protocol) 트래픽에 관한 연구이다. 퍼지 논리 예측은 트래픽 처리량의 효율성과 공정성을 개선하는 데 사용된다. 본 논문에서는 TCP/IP에서 셀 제거 방식에 기반한 UBR 서비스 버퍼 방식으로 퍼지 논리를 사용하였다. 이는 퍼지 논리 선택적 셀 제거 방식이라고 부른다. 이 방식의 주요 특징은 스위치의 차후 예측 버퍼 상태에 따라서 동적으로 새로 들어오는 패킷을 수락할 것인지 제거할 것인지를 결정한다는 것이다. 이는 제거 인수의 산출을 위해 퍼지 논리 예측의 사용으로 수행된다. 패킷 제거 결정은 이러한 제거 인수와 예측 초기값에 의해 결정된다. 시뮬레이션을 수행하여 제안된 방식이 TCP/IP의 효율성과 공정성 측면에서 현저하게 개선된 것을 알 수 있다. ABR 서비스에서 TCP/IP를 연구하기 위하여 퍼지 논리 ABR 서비스 버퍼 관리 방식을 이전의 연구로부터 근접하거나 정확한 공정율 계산 ER(Explicit cell Rate) 스위치 알고리즘에 적용하였다. 그리하여 기존의 방식과 퍼지 논리 제어 방식의 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과는 TCP 패킷 손실율이 0이고, 퍼지 논리 제어 방식이 최대한의 효과를 내며 작은 버퍼 크기로 완벽한 공정성을 갖는 것을 보여준다. 퍼지 논리 제어 방식은 VBR 트래픽과 혼용되었었을 때 낮은 셀 손실을 갖고 보다 높은 효율성을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권8B호
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• pp.699-706
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• 2008

본 논문에서는 다양한 망 환경에서 SCTP 및 TCP 프로토콜의 전송처리율(throughput) 성능을 비교 분석한다. 실험을 위해 리눅스 테스트베드를 구축하고 성능측정 변수로써 MSS(Maximum Segment Size), 전송지연, 패킷 손실률을 고려하였다. 또한, SCTP 세션의 스트림(stream) 수가 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 실험 결과, 동일한 망 환경에서 SCTP는 TCP에 비해 $20%{\sim}50%$ 정도의 높은 처리율을 제공하는데 이는 SCTP의 고유특성인 청크번들링(chunk bundling), 2 MTU로 시작하는 혼잡윈도우, SACK 기반 오류제어 등에서 기인한다. 한편, 패킷 손실이 존재하는 망에서 SCTP는 멀티스트리밍(multi-streaming) 전송을 통해 HoLB(Head-of-Line Blocking) 현상을 효과적으로 방지할 수 있음을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.474-479
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• 2004

This paper describes a feedback-based congestion control algorithm to improve TCP performance over wireless network. In this paper, we adjust the packet marking probability at the router for Max-Min fair sharing of the bandwidth and full utilization of the link. Using the successive ECN (Explicit Congestion Notification), the proposed algorithm regulates the window size to avoid the congestion and sees the packet loss only due to the wireless link error. Based on the asymptotic analysis, it is shown that the proposed algorithm guarantees the QoS of the wireless TCP. The effectiveness of the proposed algorithm is demonstrated by simulations.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.749-750
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• 2006

TFRC is an equation-based rate control scheme originally developed for video transmission over wired networks. When applied to the wireless networks, it suffers from performance degradation. In this thesis, we propose an end-to-end loss discrimination algorithm to improve the performance of TFRC over wireless networks. The proposed WLD-TFRC scheme combines Spike and WLD(Wireless Loss Discount) algorithms to discriminate wireless loss from congestion loss, and to discount feedback loss event rate. Experimental results show that WLD-TFRC outperforms the original TFRC and effectively reduce the degradation of the video quality caused by the wireless link status.

• 정보과학회 논문지
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• 제41권11호
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• pp.974-981
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• 2014

네트워크의 발전으로 인하여 초고화질 스트리밍 서비스에 대한 수요와 QoS (Quality of Service)에 대한 요구가 증가되었다. 멀티미디어 스트리밍 서비스의 QoS는 전송 프로토콜의 성능에 영향을 받는다. 대표적 전송 프로토콜인 기존의 TCP (Transmission Control Protocol)는 혼잡 윈도우 크기를 느리게 증가시키는 반면 패킷 손실 시 급격하게 감소시키는 특성을 갖고 있다. 이러한 기존 TCP의 특성은 초고화질 멀티미디어 스트리밍 서비스의 QoS를 보장하지 못하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 초고화질 스트리밍 서비스의 QoS를 위한 라우터 버퍼기반의 혼잡 제어 기법을 제안한다. 본 기법은 혼잡 정도에 따라 혼잡 윈도우 크기 증가율을 차등적으로 적용하여 가용대역폭 초과를 방지하고 높은 대역폭의 점유율 상태를 유지한다. 또한 지연의 변화에 따라 혼잡 윈도우의 크기를 적응적으로 조절한다. 실험을 통해 초고화질 스트리밍 서비스에 적합하다는 것을 확인하였다.