• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.28 no.12B
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• pp.1106-1114
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• 2003

Several analytic models describe transmission control protocol (TCP) performance such as steady-state throughput as an averaged ratio of number of transmissions to latency. For more detailed analysis of TCP latency, the latency during packet losses are recovered should be considered. In this paper, we derive the expected duration of loss recovery latency considering the number of packet losses recovered by retransmissions. Based on the numerical results verified by simulations, TCP using selective acknowledgement (SACK) option is more effective than TCP NewReno from the aspect of loss recovery latency.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.28 no.4B
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• pp.288-297
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• 2003

The fast retransmit and fast recovery algorithm of TCP Reno, when multiple packets in the same window are lost, cannot recover them without RTO (Retransmission Timeout). TCP New-Reno can recover multiple lost packets by extending fast recovery using partial acknowledgement. If the retransmitted packet is lost again during fast recovery, however, RTO cannot be avoided. In this paper, we propose an algorithm called "Duplicate Acknowledgement Counting(DAC)" to alleviate this problem. DAC can detect the retransmitted packet loss by counting duplicate ACKs. Conditions that a lost packet can be recovered by loss recovery of TCP Reno, TCP New-Reno and TCP New-Reno using DAC are derived by modeling loss recovery behavior of each TCP. We calculate the loss recovery probability for random packet loss probability numerically, and show that DAC can improve loss recovery behavior of TCP New-Reno.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10c
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• pp.406-408
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• 2001

이 논문에서는 TCP의 최근 버전인 TCP Reno 버전의 동작을 모델링 하는 방법을 통하여 살펴본다. 이 논문에서 사용한 방법은 하나의 소스를 마코비안 모델을 사용하여 ON-OFF 형태로 구성하며 이 방법을 통하여 빠르고 정확한 TCP 성능 측정 도구를 구성하고자 한다. 결과적으로 이러한 접근은 네트워크 성능과 관련된 출력률, 지연, 패킷 손실률 등을 측정할 수 있다. 또한 이렇게 얻어진 결과는 동일한 트래픽 설정을 사용한 시뮬레이션을 통하여 유효성을 증명하여 본다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.7B
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• pp.667-674
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• 2004

The performance of transmission control protocol (TCP) is largely dependent upon its loss recovery. Therefore, it is a very important issue whether the packet losses may be recovered without retransmission timeout (RTO) or not. Although TCP SACK can recover multiple packet losses in a window, it cannot avoid RTO if a retransmitted packet is lost again. In order to alleviate this problem, we propose a simple change to TCP SACK, which is called TCP SACK+ in simple. We use a stochastic model to evaluate the performance of TCP SACK+, and compare it with TCP SACK. Numerical results evaluated by simulations show that SACK+ can improve the loss recovery of TCP SACK significantly in presence of random losses.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.7B
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• pp.675-684
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• 2004

There have been several efforts to avoid unnecessary retransmission timeouts (RTOs), which is the main cause for TCP throughput degradation. Unnecessary RTOs can be classified into three groups according to their cause. RTOs due to multiple packet losses in the same window for TCP Reno, the most prevalent TCP version, can be avoided by TCP NewReno or using selective acknowledgement (SACK) option. RTOs occurring when a packet is lost in a window that is not large enough to trigger fast retransmit can be avoided by using the Limited Transmit algorithm. In this Paper, we comparatively analyze these schemes to cope with unnecessary RTOs by numerical analysis and simulations. On the basis of the results in this paper, TCP performance can be quantitatively predicted from the aspect of loss recovery probability. Considering that overall performance of TCP is largely dependent upon the loss recovery performance, the results shown in this paper are of great importance.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.10c
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• pp.355-357
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• 2001

TFRC(TCF-friendly Rate Control) 혼잡제어는 연속적인 재생을 필요로 하는 멀티미디어 서비스를 위한 TCP-friendly 알고리즘이다. 이러한 TCP-friendly 알고리즘의 성능을 결정하는 가장 중요한 요인으로 기존 TCP 혼잡제어 알고리즘을 이용하는 트래픽과의 전송대역폭에 대한 공정성(fairness)이다. TFRC 혼잡제어 알고리즘에서는 이러한 공정성을 만족시키기 위하여 TCP를 모델링한 식에 의하여 전송률을 결정한다. 그러나 TFRC 혼잡제어는 혼잡이 심한 네트워크 상황에서는 공정성이 급격히 떨어진다. 본 논문에서는 TFRC 혼잡제어알고리즘의 전송률 결정방법의 개선을 통하여, 높은 손실률을 보이는 혼잡한 네트워크상황에서 공정성이 떨어지는 문제를 해결한다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.7B
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• pp.660-666
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• 2004

Overall TCP performance represented by end-to-end throughput is largely dependent upon its loss recovery performance. In particular non-congestion packet losses caused by transmission errors degrade TCP performance seriously. Using Markov process, we analyze TCP loss recovery performance for correlated packet losses caused by multipath fading. The results show that loss recovery performance can be severely affected by burstiness in packet losses, even if overall packet loss ratio is very low.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 2004.04a
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• pp.555-558
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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 전송경로의 TCP 트래픽 궁핍을 일으켜 혼잡붕괴 및 막대한 전송지연을 초래한다. 이러한 문제점으로 인하여 실시간 멀티미디어 스트림의 전송지연과 혼잡제어를 위한 새로운 전송기법과 프로토콜에 대한 다각적인 연구가 수행되고 있다. TCP 친화적 혼잡제어 기법은 크게 일반적인 혼잡윈도우 관리기능을 이용하는 윈도우 기반 혼잡제어와 TCP 모델링 방정식 둥을 이용하여 전송율을 직접 조절하는 율 기반 혼잡제어로 나눌 수 있다. 본 논문은 윈도우 기반과 율 기반을 복합적으로 다룬 하이브리드형 TCP-friendly 혼잡제어 기법에서 Square-root 혼잡회피 알고리즘을 제안하였으며, NS를 사용하여 제안한 TEAR의 성능을 실험하였다. 실험을 통하여 제안한 기법의 적용으로 TEAR의 안정성을 개선함을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.04a
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• pp.271-273
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• 2000

본 논문에서는 TCP 수신자가 지연 ACK 옵션(Delayed ACK Option)을 사용할 경우에 TCP 송신자에게 발생하는 성능 저하요인들을 분석하고 다음과 같은 해결책을 제시하였다. 먼저, 느린 시작 구간(Slow Start phase) 처음에 생기는 ACK 타임아웃은 큰 초기 윈도우(large initial window)또는 1-bit 마킹 기법을 통해 해결할 수 있다. 그리고, 느린 시작 구간과 혼잡 회피 구간(Congestion Avoidance phase)에서 혼잡 윈도우(cwnd)가 천천히 증가하는 문제는 적절히 바이트 카운팅 기법을 사용함으로써 해결할 수 있다. 마지막으로, 송신자가 버스트(burst)한 데이터를 네트웍에 발생시키는 문제는 트래픽을 평활(pacing)함으로써 해결할 수 있다. 또한 본 연구에서는 분석적 모델링을 통하여 TCP가 보내는 평균 전송률을 구하였으며 이 결과는 TCP에 친화한 전송률 기반 전송방법(TCP Friendly Rate Based Control)에 응용될 수 있을 것이다. 그리고 시뮬레이션을 통해서 제시한 방법의 성능이 향상됨을 확인하였다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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• v.41 no.4
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• pp.35-44
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• 2004

Recently announced TCP Vegas predicts the degree of congestion in the network and then control the congestion window size. Thus it shows better performance than TCP Reno. however, TCP vegas does not assume any network model, its congestion window control is very limited. Because or this limitation, TCP vegas still can not adapt to fast changing available bandwidth. In this paper, we introduce a new TCP algorithm which adapts to fast changing available bandwidth well. To devise such a TCP, we model the end to end network of TCP connection as a queueing system and finds congestion window size which can utilize the available bandwidth sufficiently but not make the network congested. The simulation results show that our algorithm adapts to the avaliable bandwidth faster than TCP vegas and as a results, when the available bandwidth is changing rapidly, our algorithm not only operates more stably than TCP Vegas, but also it shows higher thruput than TCP Vegas.