• 한국항행학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.461-467
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• 2014

AQM은 라우터에서 사용되고 있으며 큐의 순간적 길이나 평균길이를 관찰하여 혼잡을 예측하고 탐지하는 알고리즘이며, 평균 큐길이가 임계 값을 초과하면 혼잡이 발생하였다고 추론하고 라우터로 유입되는 패킷을 미리 폐기시키거나 패킷 전송 노드에게 혼잡을 미리 알림으로써 전송노드에서 전송률을 줄여 혼잡을 피하도록 한다. AQM 알고리즘의 하나인 RED (random early detection)는 패킷을 무작위로 폐기시켜 혼잡제어를 하는 큐 기반의 혼잡 제어기술이다. RED는 TCP의 시간경과 및 큐 지연을 줄이며 링크 활용도를 높이고 버스트한 트래픽이 유입되는 것을 관리하는 기술로써 널리 사용되어지고 있으며 혼잡도의 정도를 큐의 평균 길이로 추정한다. 그러나 파라미터($P_{max}$, $TH_{min}$)값들이 고정되어 있어서 특정한 네트워크 환경에서는 동작을 잘 못한다. 본 논문에서는 네트워크 상태를 지속적으로 감지함으로써 $P_{max}$와 $TH_{min}$의 값을 네트워크 상태에 적합한 값으로 자동적으로 바꾸어줌으로서 다양한 환경에서도 동작을 잘할 수 있는 확장 RED를 제안한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권1호
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• pp.70-80
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• 2004

현재의 인터넷 라우터는 Drop tail 방식으로 큐 안의 패킷을 관리한다. 따라서 네트워크 트래픽의 지수적인 증가로 인해 발생하는 혼잡 상황을 명시적으로 해결 할 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 RED(Random Early Detection) 알고리즘과 같은 능동적인 큐 관리(Active Queue Management)알고리즘을 제시하였다. 하지만 RED 알고리즘은 네트워크 환경에 따른 매개 변수의 설정의 어려움을 가지고 있어 잘못된 매개변수 설정으로 인하여 네트워크 성능을 저하시키는 문제를 발생시키며 전체 망에 불안정한 혼잡제어를 야기 시킬 수 있다. 본 논문에서는 기존의 큐 관리 알고리즘을 개선한 SQM(Stabilized Queue Management) 알고리즘을 제안하였다. SQM 알고리즘은 다양한 네트워크 조건에 대해 좋은 성능을 얻을 수 있도록 쉽게 매개 변수설정이 가능하며 불필요한 패킷 패기율을 줄여 효율적으로 혼잡상황을 제어한다. 제안한 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 기존의 방법과 시뮬레이션을 이용하여 비교하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제12권4호
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• pp.131-140
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• 2017

Multipath TCP(MPTCP)는 다중 인터페이스를 이용하여 데이터를 동시에 전송하는 전송계층의 프로토콜이다. MPTCP는 비슷한 특성의 망을 사용하는 네트워크 환경에서는 기존 TCP에 비해 우월한 성능을 보이지만 이종 망을 사용하는 MPTCP의 다중경로 중 특정 경로에서 버퍼블로트 현상이 일어나게 되면 급격한 지연시간의 증가로 인해 느린 경로로 전송 된 패킷이 MPTCP 수신버퍼에 도착하지 않게 되어 다른 경로로 수신한 패킷이 수신버퍼에서 대기하는 Head-of-Line(HoL) blocking 현상을 초래하여 기존 TCP 대비 더욱 악화된 성능을 보이기도 한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 버퍼블로트 문제를 해결하기 위해 Active Queue Management(AQM) 기법 중 Adaptive Random Early Detection(ARED), Controlled Delay(CoDel), Proportional Integral Controller Enhanced(PIE)를 네트워크에 적용하여 이종 망에서 MPTCP 성능 개선을 목표로 실험을 진행하였다. 성능 향상을 살펴보기 위해 Linux 기반의 유선 테스트베드를 구축하고 기존 드롭 테일과 AQM을 비교분석하여 AQM 기반의 TCP가 bufferbloat가 있는 다중경로 MPTCP의 성능을 향상시키는 것을 살펴보았다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권9B호
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• pp.823-833
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• 2003

인터넷에서 실시간 서비스를 지원하기 위해서는 큐 관리 및 스케줄링 기법이 고도화되어야 한다. 기존의 큐 관리 기법은 TCP 플로우의 혼잡을 제어하는 기능은 제공하고 있으나 실시간 서비스 지원에는 문제점을 가지고 있다. 즉, 큐가 어느 정도 점유된 이후 계속적인 버스트 성의 트래픽이 발생할 경우 성능이 급격히 떨어지고, 특히 큰 지터 값으로 인해 실시간 전송에 부적절하다. 본 논문에서는 최대 임계값과 큐 가중치 등의 RED 파라미터를 큐 상태에 따라 적응적으로 조정하여 실시간 서비스에 대한 지연 및 지터 성능을 향상시킬 수 있는 상태 의존 RED (SDRED; State Dependent Random Early Detection) 큐 관리 및 동적 스케줄링 기법을 제안한다. 제안한 기법은 큐 상태에 따라 RED의 최대 임계값과 큐 가중치를 네 개의 서로 다른 레벨로 변경하여 트래픽 상황에 적응하도록 설계하였으며, 시뮬레이션을 통하여 SDRED가 평균 큐 크기를 가지는 RED나 평균 큐 크기를 가지지 않고 현재의 큐 크기를 사용하여 흔잡을 제어하는 BLUE, 그리고 RED 게이트웨이의 수율이나 지연 특성을 향상하기 위해 제안된 ARED 및 DSRED에 비해 낮은 지연 값과 안정적인 지터 값을 나타냄을 검증하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제49권3호
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• pp.27-36
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• 2012

최근 다양한 사용자 요구사항의 증가로 인하여 인터넷을 이용한 다양한 응용 제공에 대한 필요성이 증가하고 있다. 그러나, 단순하게 망에서 최소한의 기능만 제공하여 노드 간의 연결성만을 제공하기 위한 연구망으로 탄생한 인터넷의 근본적인 문제로 인하여 오늘날 우리가 필요로 하는 여러 가지의 다양한 응용 제공에 여러 제약들이 존재한다. 이러한 제약들은 라우팅 확장성, 이동성, 보안 및 QoS 제공 등 여러 가지 측면에서 새로운 접근을 필요로 하며, 국내외 여러 분야에서 이러한 제약들을 해결하기 위한 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 제약들 중 하나인 망에서의 QoS 제공에 대한 연구의 일환으로 NetFPGA 플랫폼 기반의 라우터를 이용하여 특정 확률에 따라 패킷을 폐기하는 RED(Random Early Detection) 스케줄러를 구현하고 테스트베드를 구축하였다. 이를 통해 네트워크가 혼잡하여 라우터에서 발생하는 TCP 트래픽의 패킷 손실로 인한 망의 전역동기화(Global Synchronization) 현상을 방지하게 된다. 일반 라우터의 Drop Tail 방식과의 TCP 성능 비교 실험을 통하여 RED 스케쥴러가 네트워크가 혼잡한 상황에서 TCP 트래픽의 전송 성능을 향상시켜 망의 품질을 효율적으로 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.129-137
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• 2016

전송계층 프로토콜처럼 전송제어 프로토콜은 안정적인 데이터 전송 서비스를 제공한다. 다양한 네트워크에서 TCP의 성능을 저해하는 일부 심각한 문제가 있다. TCP 네트워크 환경에서 중요한 문제는 빠른 전송 속도로 인해 또는 동시에 네트워크로 접속하는 다수의 새로운 접속으로 인하여 발생하는 혼잡이다. 그러므로 라우터에서 큐의 크기는 패킷 하락에 기인하여 증가한다. 손실된 패킷의 재전송과 감소된 처리량은 많은 비용을 발생시킨다. RED처럼 AQM과 ECN은 패킷 하락 보다는 패킷 마킹에 사용된다. IP 패킷 헤더에서 ECN 비트는 불필요한 패킷 하락을 피하기 위한 혼잡 표시로 추가할 수 있다. 제안하는 ECN과 AQM 메커니즘은 NS2 시뮬레이터의 도움으로 구현할 수 있으며, 그 성능은 다른 TCP 변종에서 테스트할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.80-91
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• 2010

방송 통신의 융합에 따라 차세대 멀티미디어 서비스인 IPTV 서비스가 각광받고 있다. IPTV 서비스는 무한한 채널수용과 미디어의 확장, 품질이 보장되는 서비스의 형태로 발전되면서 기존 네트워크의 트래픽 증가와 서비스 특성에 맞는 품질제어 기술들이 요구되고 이에 따라 플로우별 서비스 품질 제어 기술이 필요하게 되었다. 이를 위해 IETF (Internet Engineering Task Force)에서도 인터넷 상에서 IP QoS를 제공하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있는데 그 중 버퍼 관리 메커니즘으로 RED(Random Early Detection) 알고리즘 및 RED를 변형한 여러 가지 방법들이 제시되고 있으나 다양한 멀티미디어 서비스의 QoS 요구 사항을 충족시키는데 어려움이 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 다양한 QoS를 요구하는 인터넷 멀티미디어 서비스를 지원하기 위해 각 서비스가 요구하는 목표 패킷 손실률을 유지시킬 수 있는 QoS적응형 플로우 기반 AQM (Active Queue Management) 알고리즘을 제안하고 ns-2를 이용한 시뮬레이션을 통해 성능 분석을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권6B호
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• pp.605-614
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• 2009

기존의 인터넷 서비스는 대부분 데이터 전송과 같은 최선형 서비스로 지원 되었고 전송 지연 및 패킷 손실이 허용되었지만 최근 인터넷 전화, 인터넷 방송등과 같은 인터넷 멀티미디어 서비스들은 실시간 처리 및 높은 대역폭을 요구하고 있다. 이를 위해 IETF (Internet Engineering Task Force)에서도 인터넷 상에서 TP QoS를 제공하기 위한 연구가 활발히 이루어지고 있는데 그 중 버퍼 관리 메커니즘으로RED(Random Early Detection) 알고리즘과 같은 능동적인 버퍼 관리 기법을 제시하였다. 그러나 이는 평균 버퍼 길이를 이용한 한계와 불공정성 등에 대한 문제를 가지고 있고 이러한 문제를 해결하기 위한 RED를 변형한 여러 가지 방법들이 제시되고 있으나 다양한 인터넷 사용자 QoS 요구 사항을 충족시키는데 어려움이 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 사용자들의 다양한 QoS를 요구하는 인터넷 멀티미디어 서비스를 지원하기 위한 QoS 적응형 AQM (active Queue Management) 알고리즘을 제안하고 ns-2를 이용한 시뮬레이션을 통해 성능 분석을 제시하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권3호
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• pp.437-447
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• 2003

현재 인터넷 라우터는 네트워크 트래픽의 지수적인 증가로 인해 발생하는 혼잡 상황을 명시적으로 해결 할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 RED(Random Early Detection) 알고리즘과 같은 능동적인 큐 관리(Active Queue Management) 알고리즘을 제시하였다. 하지만 RED 알고리즘은 UDP 플로우와 같이 양 종단간 혼잡제어를 하지 않는 플로우(flow)나 RTT(Round Trip Time)값이 작은 TCP 플로우에 대한 불공정성 문제를 가지고 있으며 이로 인하여 혼잡상황이 악화되는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해, 새로운 공정성 향상 큐 관리 알고리즘인 AFQM(Approximate Fair Queue Management) 알고리즘을 제안하였다. AFQM 알고리즘은 공정분배율(fair share rate) 이상의 대역폭을 차지하는 플로우를 판별하여 공정성을 보장한다. AFQM 알고리즘은 적은 오버헤드(overhead)와 구현의 용이성을 가지고 있기 때문에 비반응 플로우(unresponsive flow)와 불량 사용자 플로우(misbehaving flow)를 큰 오버헤드 없이 관리하여 플로우간의 공정성을 보장하는 알고리즘 이다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.1-13
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• 2010

네트워크 장비를 관리함에 있어서 환경에 따른 RED(Random Early Detection) 매개변수에 대한 설정은 쉽지 않은 일이다. 특히 관리자가 환경의 변화에 따라 일정한 서비스율을 유지하고 싶은 경우의 매개변수 설정은 더욱 쉽지 않은 일이다. 본 논문에서는 출력 큐에 멀티 코어 CPU를 탑재한 라우터를 가정하고 라우터의 출력 큐에, RED의 환경에 따른 매개변수의 최적화에 적합한 것으로 알려진, 인공지능의 유전 알고리즘을 직접적으로 도입하여 스스로 부하에 적응하는 AI RED(Artificial Intelligence RED)를 제안한다. AI RED는 FuRED(Fuzzy-Logic-based RED) 보다 단순하고 세밀하며, 실험을 통하여 AI RED가 찾아낸 RED 매개변수는 표준 RED 매개변수보다 환경에 더욱 잘 적응하는 효율적인 서비스를 제공하여 준다는 것을 확인 할 수 있다. RED 매개변수 관리의 자동화는 네트워크 관리의 측면에서 많은 효율성의 향상을 관리자에게 제공하여 줄 수 있다.