• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권7호
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• pp.931-936
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• 2004

무선환경상에서 TCP는 유선과는 달리 비트 에러율을 가지기 때문에 이를 해결하기 위한 TCP가 필요하다. 위성망 같이 손실률이 매우 놓은 환경을 위해 TCP Westwood에서는 기존의 벌크 재전송(bulk retransmission) 기법을 보완하였다. 하지만 벌크 재전송 기법은 불필요한 데이터도 함께 재전송하기 때문에 무절제한 패킷 전송으로 인해 혼잡을 가중시킬 우려가 있으며 또한 손실률이 높지 않은 네트워크 환경에서는 전송속도가 낮아진다. 본 논문에서는 네트워크 상황에 따라 Bulk 재전송 패킷수를 조절하는 적응 벌크 재전송 메커니즘 (adaptive bulk retransmission mechanism)을 제시하였고 Markov 에러 모델에서 기존의 TCP Westwood보다 높은 전송 속도를 보임을 NS-2를 이용하여 검증하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.125-132
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• 2007

무선 네트워크에서 네트워크 혼잡과 bit-error-rate(BER)에 의한 패킷 손실을 구분하는 기법과 현재 가용 대역폭을 예측하여 전송량을 조절하는 기법은 무선 TCP의 성능을 크게 향상시킨다. 네트워크 혼잡과 BER에 의한 패킷 손실을 명시적으로 구분하는 TCP New Jersey는 현재까지 제안된 무선 TCP 기법 중 가장 높은 성능을 보이지만 무선 링크 에러율이 높아지면 전송률이 크게 떨어지는 문제와 가용 대역폭 예측 알고리즘이 백그라운드 트래픽 패턴에 의존적인 문제가 있다. 또한 패킷 손실을 감지하여 패킷 손실의 원인을 판별하는 기법으로 원인을 구분하여 감소된 전송량을 회복하는 기법이 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 TCP New Jersey의 문제점을 보완한 TCP NJ+를 제안한다. TCP NJ+는 향상된 전송량 회복 기법으로 BER에 의한 일반적인 패킷 손실뿐만 아니라 retransmission timeout이 발생하여도 보다 높은 전송률을 보장한다. 제안된 TCP NJ+는 NS-2 네트워크 시뮬레이터를 이용하여 성능평가 한 결과 5%의 높은 무선 링크 에러율을 갖는 네트워크에서는 TCP New Jersey에 비해 19%, TCP Westwood에 비해 57%의 성능향상을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.649-652
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• 2015

차등서비스 네트워크의 AF(Assured Forwarding) 서비스에서 TCP 트래픽을 위한 기존 marking policy 연구는 TCP 트래픽의 RTT(Round Trip Time), 목표 전송률(target rate) 영향 등에 대한 고려가 부족하였다. 본 논문에서는 TCP 트래픽의 RTT의 영향에 의한 낮은 공평성을 개선하기 위하여 평균 전송률 예측 기반에서 TCP flow의 상태 정보를 이용한 개선된 TSW3CDM_FS(Time Sliding Window Three Color Dynamic Marker) 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 목표 전송률에 비례한 대역분배를 하기위한 dynamic marking policy 알고리즘이다. 제안된 알고리즘의 성능평가를 위하여 네트워크 시뮬레이터(NS-2)를 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 제안한 TSW3CDM 알고리즘의 공평성이 기존의 TSW3CM 방식에 비해 향상된 결과를 보였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (A)
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• pp.520-522
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• 2004

본 논문은 CDMA2000 1x 망에서 이동단말 측의 측정정보와 TCP 동작 수정을 통하여 TCP 윈도우 크기를 제한하고 RTT(Round Trip Time)을 일정 수준으로 안정화시키는 방안을 제시한다. CDMA2000 1x망은 망 구성의 특성으로 인하여 큰 RTT 값을 가지면 변화가 큰 전송률을 제공한다. TCP는 이러한 CDMA2000망에서 지나치게 큰 전송 윈도우로 인하여 변동이 큰 RTT를 보이며 베이스 스테이션의 버퍼링 부하를 증가시킨다. 본 논문에서는 CDMA2000 1x망에서 사용되는 PPP프로토콜을 이용하여 무선 최대 전송률을 측정하고, TCP timestamp option을 이용하여 RTT를 측정하는 방안을 제시한다. 또한 이 측정값을 적용하여 TCP 수신측에서 RTT와 베이스 스테이션의 버퍼링을 일정수준으로 유지시키는 방안을 제시하고, 리눅스 프로토콜스택 수정을 통해 적용 결과를 보인다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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• pp.995-998
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• 2008

무선 통신 기술의 발전과 함께 802.11n과 같은 광대역 네트워크 인프라의 구축이 확대됨에 따라, 이에 적합한 높은 성능을 낼 수 있는 전송 계층의 프로토콜이 필요하다. 유선 환경에서 개발된 TCP(Transmission Control Protocol)는 현재 가장 널리 이용하는 전송 프로토콜이다. 하지만 높은 에러율과 긴 딜레이가 발생하는 무선 네트워크상에서는 패킷 손실의 원인을 구별하지 못하기 때문에 성능이 저하된다. 또한, 광대역폭을 지원하는 초고속 네트워크상에서 TCP가 동작할 경우 기존 무선 네트워크에서 처리하는 혼잡윈도우 값보다 커진 값을 제대로 처리하지 못하기 때문에 가용대역폭을 활용하지 못하는 문제점이 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 초고속 네트워크 안에서 slowstart threshold에 기반하여 가용대역폭을 동적으로 획득하고, 높은 전송률을 보장하는 TCP VEST(TCP Vegas-based Estimator with Slowstart Threshold)를 제안한다. TCP VEST는 기본적으로 송신자기반 무선네트워크에서 우수한 성능을 지원하는 TCP WestwoodVT의 패킷 손실원인 구분법을 사용한다. 그리고 TCP VEST는 패킷 손실의 원인을 구분하고 각각의 경우에 따라서 전송량을 slowstart threshold 값의 변화에 맞춰 조절한다. NS-2를 통한 성능평가에서 VEST는 WestwoodVT와 비교했을 때 링크 에러율이 1%인 환경에서는 20% 이상의 전송률 향상을 나타내며, Westwood와 비교했을 때는 60%의 성능향상이 있다. 또한 초고속 네트워크에서 5%와 10% 사이의 에러율을 가질 때에는 WestwoodVT와는 50%, Westwood와는 300% 이상의 성능향상이 나타남을 보인다. 이를 통해 VEST가 기존의 무선 네트워크와 더불어 초고속 네트워크에서도 동적으로 대역폭을 획득함으로써 높은 전송률을 지원하는 것을 입증한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (D)
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• pp.273-278
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• 2007

Snoop 프로토콜은 유 무선 혼합망에서 무선 링크에서 발생하는 TCP 패킷 손실을 효과적으로 보상하여 TCP 전송률을 향상시킬 수 있는 효율적인 프로토콜이다. 하지만, 무선 링크에서 연집한 패킷 손실이 발생하는 경우에는 지역 재전송을 효과적으로 수행하지 못하여 전송 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Snoop 프로토콜의 이러한 문제점을 개선하기위해 MAC 계층의 재전송 메커니즘인 Stop &Wait ARQ 기법을 기반으로 하는 $A^2Snoop$ (ARQ Assistance Snoop) 프로토콜을 제안한다. $A^2Snoop$ 프로토콜은 현재 유 무선 혼합망에서 가장 널리 사용되는 IEEE 802.11 MAC 프로토콜 기반의 지역 재전송 메커니즘으로서, MAC 계층의 ARQ 기법과 TCP의 혼잡제어 메커니즘의 연동을 통해 효율적인 재전송을 수행한다. ns-2 시뮬레이터를 이용한 실험을 통해 $A^2Snoop$의 지역 재전송 기법은 무선 구간의 연집적인 패킷 손실에 대해 효율적인 보상을 수행하며, 전송률을 유지하는 것을 확인할 수 있었다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.99-106
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• 2008

본 논문은 DiffServ Assured Service에서 TCP 플로들간의 공평성을 보장하기 위해 Ingressive Edge router에서 필요한 새로운 패킷 Re-marking 방안을 제안하였다. 본 패킷 Re-marking 방안에서는 Temporary Permitted Rate (TPR)의 설정 방안이 제안되어, 네트워크 트래픽이 변화할 때 마다 설정된 TPR 값에 따라 Greedy TCP 플로틀의 IN 패킷들을 OUT 패킷들로 지속적이면서 적응적으로 Re-marking한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 결과를 통해 제안된 패킷 Re-marking 방안을 적용하여, 링크 이용률의 감소 없이 각 TCP 플로의 패킷 전송률을 계약된 전송률로 제어할 수 있음을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권1호
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• pp.20-26
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• 2004

I-TCP의 이동성 지원 라우터(MSR)의 버퍼가 넘치는 현상을 방지하기 위한 혼잡제어 알고리즘을 제안한다. 무선망 환경에서의 높은 비트 오류율와 잦은 핸드오프로 인해 유ㆍ무선이 혼재된 네트워크에서의 TCP Reno의 혼잡제어 방식은 유선으로만 이루어진 네트워크에서 보다 낮은 전송률을 보인다. 이를 해결하기 위해 하나의 TCP 연결을 유선과 무선부분 각각 두개의 TCP 연결로 나누어 처리하는 I-TCP가 제안되었다. 그러나 무선망의 비트 오류가 과다하게 발생하거나 핸드오프가 빈번하면 이동성 지원 라우터의 버퍼가 넘치는 현상이 발생할 수 있다. 이것은 MSR이 송신자에게 해달 ack를 보낸 패킷(MSR 버퍼에 있는)들이 수신자에게 전송되지 못하는 결과를 초래하여 TCP의 end-to-end semantic를 위반하게 된다. 본 논문에서는 송신자와 MSR 사이에 “흐름 제어” 기법을 도입하여 이동성 지원 라우터의 버퍼가 넘치는 현상을 방지하였다. 송신자와 MSR 사이의 advertised window를 MSR 버퍼의 남은 공간과 연동하여 MSR의 버퍼가 넘치기 전에 MSR로 전송되는 패킷의 양을 조절할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(D)
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• pp.343-347
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• 2010

TFMCC(TCP-Friendly Multicast Congestion Control)방식은 equation 기반의 멀티캐스트 혼잡 제어 메커니즘으로 TFRC(TCP-Friendly Rate Control) 프로토콜을 유니캐스트에서 멀티캐스트 도메인으로 확장한 방식이다. TFMCC 방식은 현재 무선 환경에 적용 시 유선 환경에서의 혼잡에 의한 패킷 손실뿐만 아니라, 무선 환경에서 무선 링크 에러를 네트워크의 혼잡으로 인식하며, single-rate 멀티캐스트 혼잡제어의 특성인 가장 낮은 수신단의 성능으로 전체 네트워크 전송률이 급격히 저하된다. 이에 본 논문에서는 무선 환경에서의 TFMCC의 성능 향상을 위해 네트워크의 무선 환경의 손실률과 유선 환경 손실률을 모델링하여 구분한 ARC(Analytical Rate Control)의 TCP 전송률 equation 을 TFMCC에 맞게 적용하였으며, 멀티캐스트 도메인에서 전송률 제어 시 무선 손실률을 별도로 고려하는 방식(M-ARC)을 제안하였다. 또한 성능 평가를 위해서 시뮬레이션 한 결과 무선 환경을 고려한 M-ARC(Multicast-Analytical Rate Control)가 기존의 TFMCC에 비해 더 높은 전송률을 유지함을 볼 수 있었다.