• Journal of Communications and Networks
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• 제4권2호
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• pp.108-117
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• 2002

TCP, which was developed on the basis of wired links, supposes that packet losses are caused by network congestion. In a wireless network, however, packet losses due to data corruption occur frequently. Since TCP does not distinguish loss types, it applies its congestion control mechanism to non-congestion losses as well as congestion losses. As a result, the throughput of TCP is degraded. To solve this problem of TCP over wireless links, previous researches, such as split-connection and end-to-end schemes, tried to distinguish the loss types and applied the congestion control to only congestion losses; yet they do nothing for non-congestion losses. We propose a novel transport protocol for wireless networks. The protocol called VS-TCP (Variable Segment size Transmission Control Protocol) has a reaction mechanism for a non-congestion loss. VS-TCP varies a segment size according to a non-congestion loss rate, and therefore enhances the performance. If packet losses due to data corruption occur frequently, VS-TCP decreases a segment size in order to reduce both the retransmission overhead and packet corruption probability. If packets are rarely lost, it increases the size so as to lower the header overhead. Via simulations, we compared VS-TCP and other schemes. Our results show that the segment-size variation mechanism of VS-TCP achieves a substantial performance enhancement.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.125-132
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• 2017

차량 안전 서비스는 무선 환경에서 차량 간 통신(Vehicle-to-Vehicle, V2V)을 통하여 운전 중 발생할 수 있는 위험을 사전에 감지하여 운전자에게 알려줌으로써 교통사고와 교통 체증을 줄이는 서비스이다. 차량 안전 서비스를 위해서 차량은 안전 메시지(Basic Safety Message, BSM)를 주기적으로 브로드캐스트 한다. 하지만, 차량 밀집 지역에서 이는 과도한 네트워크 트래픽의 원인이 되고 안전 메시지의 전송실패 확률과 지연을 급격하게 증가시켜 차량 안전 서비스의 안정성을 떨어뜨린다. 본 논문에서는 차량 안전 서비스를 수행하는 과정에서 발생하는 통신 혼잡 문제를 해결하기 위해 Channel Busy Ratio와 차량 수 간의 관계를 수식적으로 근사하고 이를 이용하여 전체 네트워크 혼잡도를 추정한다. 그리고 이를 기준으로 송신전력을 제어하는 새로운 상황인지 기반 송신전력제어 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 네트워크 시뮬레이터인 Qualnet을 이용하여 성능평가를 하였고 그 결과, 전체 네트워크 혼잡도의 추정이 특정 시나리오에서 정확하게 근사 되었으며 송신전력제어를 통해 차량 안전 통신 간 패킷 에러율이 감소한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.241-247
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• 2011

유선네트워크 환경에서의 Transmission Control Protocol(TCP) 패킷 손실은 대부분 네트워크의 혼잡에 의해서 발생한다. 하지만, 무선네트워크 환경에서는 무선 네트워크의 특징 중 하나인 높은 Bit Error Rate (BER)에 의한 손실이 대부분 일어난다. 네트워크는 무선 신호 품질에 의한 패킷 손실을 혼잡제어에 의한 손실로 판단하여, 혼잡제어 메커니즘이 빈번하게 수행된다. 무선 환경의 패킷 손실율을 이용하여 Explicit Wireless Loss Notification (EWLN) 알고리즘에서 발생될 수 있는 비효율적인 Congestion Window의 크기를 보다 효율적으로 재조정함으로써, 기존의 EWLN 알고리즘을 개선하는 알고리즘을 제안한다.

• 기술사
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• 제29권3호
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• pp.94-104
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• 1996

When Broadband Integrated Services Digital Network(BISDN) becomes commercially available In public network, conventional Local Area Network(LAN)s will still be in use. The first wide spread application for B-ISDN will be the interconnection of LANs. The equipment providing the connection between the LAN and the BISDN will be given the general name Inter Working Unit(IWU). We addresses the congestion problem of many interworking issues. In this paper, Our study is concentrated on applying connectionless network protocol for interworking. We suggest a rate control method in the network layer to prevent a buffer overflow in the IWU. Since this rate control method can be applied to prevent buffer overflow in a congested IWU, We investigate the use of rate control to solve congestion problems of IWU and parallize network layer with rate control to lessen the congestion problem in IWU.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제33권1호
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• pp.59-75
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• 2006

본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 단말들의 이동성에 따른 네트워크의 혼잡 상태를 제어 할 수 있는 적응적인 혼잡 제어 기법을 제안한다. 제안하는 혼잡 제어 기법은 무선망의 특성상 발생할 수 있는 패킷 에러와 혼잡에 의한 패킷 손실을 구분하기 위해서 역 혼잡 회피 단계 및 혼잡 제어 시에 발생하는 비효율적인 대역폭 이용율을 최소화 할 수 있는 슬로우 스톱 단계를 기존의 혼잡 제어 정책에 새롭게 추가한다. 본 논문에서 제안하는 혼잡 제어 정책은 제 3의 전송 계층 프로토콜이라고 불리우는 DCCP(Datagram Congestion Control Protocol)를 기반으로 설계되었고 리눅스 커널 상에서 구현하였다. 제안된 혼잡 제어 정책은 기존의 혼잡 제어 정책보다 적응성 있게 혼잡 상태를 제어하며, 실험 결과 무선에서뿐만 아니라 유선에서도 우수한 대역폭 이용율을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.12-19
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• 2020

클러스터된 이기종 무선 센서 네트워크는 서로 다른 목적을 가지는 노드들이 계층적 구조를 이루어 링크를 구성하는 네트워크를 의미한다. 무선 센서 네트워크에서는 한정적인 메모리나 배터리 용량 내에서 운용되는 경우가 많기 때문에 이러한 자원을 효율적으로 관리해야만 네트워크의 수명, 커버리지, 연결성 등의 성능을 길게 유지할 수 있다. 예를 들어 특정 센서들의 부근에서 관심을 가지는 이벤트가 빈번하게 발생하여 계측되는 데이터가 증가하게 되면, 특정 클러스터 그룹의 클러스터 헤드로 전송되는 데이터의 양도 동시에 기하급수적으로 증가하게 된다. 특히 해당 클러스터 헤드에서 전송하는 데이터양보다 센서들로부터 수신하는 데이터양이 많을 경우나 링크가 끊어져 데이터 전송이 불가능한 경우 메모리 총 용량을 초과하는 데이터 혼잡 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 데이터 혼잡 문제를 해결하기 위해 모바일 싱크로서 드론을 이용한다. 네트워크, 센서 노드, 클러스터 헤드에 대한 모델링 후 데이터 혼잡도를 계산하기 위한 비용 함수와 혼잡 인디케이터를 정의한다. 이를 바탕으로 데이터 혼잡 지도 인덱스를 계산하여 데이터 혼잡 지도를 작성 후 지도를 기반으로 드론을 최적의 위치에 배치한다. 시뮬레이션을 통하여 드론의 배치에 따른 네트워크의 혼잡도가 감소하는 양상을 다양한 접근을 통해 보여준다. 제어 변수 α를 이용하여 배치되는 드론 수에 따른 데이터 혼잡도의 변화, 요구하는 데이터 혼잡도를 만족시키기 위한 통신 범위와 드론 수와의 관계를 알아본다. 또한 기존 연구와의 오버플로우 관점에서 비교를 통해 제안하는 알고리즘이 최소 20 %의 향상이 있음을 보여준다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.65-73
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• 2017

Congestion occurring at wireless sensor networks(WSNs) causes packet delay and packet drop, which directly affects overall QoS(Quality of Service) parameters of network. Network congestion is critical when important data is to be transmitted through network. Thus, it is significantly important to effectively control the congestion. In this paper, new mechanism to guarantee reliable transmission for the important data is proposed by considering the importance of packet, configuring packet priority and utilizing the settings in routing process. Using this mechanism, network condition can be maintained without congestion in a way of making packet routed through various routes. Additionally, congestion control using packet service time, packet inter-arrival time and buffer utilization enables to reduce packet delay and prevent packet drop. Performance for the proposed mechanism was evaluated by simulation. The simulation results indicate that the proposed mechanism results to reduction of packet delay and produces positive influence in terms of packet loss rate and network lifetime. It implies that the proposed mechanism contributes to maintaining the network condition to be efficient.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.1085-1094
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• 1994

본 논문에서는 망 노드에서의 폭주를 B-ISDN UNI에서 예방하기 위해 B-NT에서 일시적인 셀 저장 및 선택적 셀 폐기를 수행하는 트래픽 흐름 제어를 제안하였다. 제안된 구조는 B-NT 시스템에서 T 접속을 향하는 출력 셀 흐름을 감소 또는 억제시키도록 구성하고, 인접 망 노드의 상태를 정상, 준폭주, 폭주의 세상태로 정의하였다. 준폭주 상태에서는 손실에 민감한 트래픽은 일시적으로 저장되어 출력 셀 흐름의 속도를 저하시키고, 폭주 상태에서는 손실에 민감한 트래픽의 셀 저장과 더불어 지연에 민감한 트래픽의 셀이 선택적으로 폐기되어 최대한 출력 트래픽 흐름을 억제시킨다. 입력 셀 흐름과 망 노드 상태의 변화를 IBP와 3 상태 마르코프 체인으로 모델링하여 B-NT 시스템에서 제안된 구조의 성능 분석을 위한 시뮬레이션을 수행하여 적당한 버퍼 사이즈를 구하고 망 노드의 상태에 따른 제안한 구조의 성능 변화를 조사한 결과 망 노드에서의 폭주 정도가 극심한 경우에는 제안한 방법으로 제어가 거의 불가능하지만, 그 외의 경우에는 2,000셀 이상의 버퍼 사이즈로 제어가 가능함을 알 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권9호
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• pp.4205-4227
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• 2018

Network Coding (NC) is an approach recently investigated for increasing the network throughput and thus enhancing the performance of wireless mesh networks. The benefits of NC can further be improved when routing decisions are made with the awareness of coding capabilities and opportunities. Typically, the goal of such routing is to find and exploit routes with new coding opportunities and thus further increase the network throughput. As shown in this paper, in case of proactive routing the coding awareness along with the information of the measured traffic coding success can also be efficiently used to support the congestion avoidance and enable more encoded packets, thus indirectly further increasing the network throughput. To this end, a new proactive routing procedure called Congestion-Avoidance Network Coding-Aware Routing (CANCAR) is proposed. It detects the currently most highly-loaded node and prevents it from saturation by diverting some of the least coded traffic flows to alternative routes, thus achieving even higher coding gain by the remaining well-coded traffic flows on the node. The simulation results confirm that the proposed proactive routing procedure combined with the well-known COPE NC avoids network congestion and provides higher coding gains, thus achieving significantly higher throughput and enabling higher traffic loads both in a representative regular network topology as well as in two synthetically generated random network topologies.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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• pp.143-146
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• 2004

Differentiated services (DiffServ) has been widely accepted as the service model to adopt for providing quality-of­service (QoS) over the next-generation IP networks. There is a growing need to support QoS in mobile ad hoc networks. Supporting DiffServ in mobile ad hoc networks, however, is very difficult because of the dynamic nature of mobile ad hoc networks, which causes network congestion. The network congestion induces long transfer packet delay and low throughput which make it very difficult to support QoS in mobile ad hoc networks. We propose DiffServ module to support differentiated service in mobile ad hoc networks through congestion control. Our DiffServ module uses the periodical rate control for real time traffic and also uses the best effort bandwidth concession when network congestion occurs. Network congestion is detected by measuring the packet transfer delay or bandwidth threshold of real time traffic. We evaluate our mechanism via a simulation study. Simulation results show our mechanism may offer a low and stable delay and a stable throughput for real time traffic in mobile ad hoc networks.