• 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.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.15-23
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• 2007

무선 랜(IEEE 802,11)은 신뢰적인 데이터 전송을 위해 기존 TCP를 사용하고 무선 신호의 단절, 간섭, 감쇠 영향으로 인하여 혼잡하지 않은 상태에서 의도하지 않은 패킷손실을 유발한다. 무선 랜에서의 TCP는 패킷손실을 혼잡으로 판단하고, 혼잡제어 알고리즘을 작동하므로 전반적인 전송률이 감소된다. 본 논문은 무선 랜에서의 전송률 증가를 위해 유선 네트워크 고속전송 기법인 TCP 버퍼튜닝을 적용하여 TCP 버퍼크기와 전송률과의 상관관계를 분석한다. 분석을 통해 버퍼크기 증가에 관계없이 더 이상의 전송률이 증가되지 않는 특정 버퍼 한계점을 찾고, 이를 우리는 최대버퍼한계(Maximum Buffer Threshold, MBT)라 정의한다. 최대버퍼한계를 산출하기 위해 실제 연주를 통해 음악파일을 생성한 후 이를 이용하여 실험을 한다. 최대 버퍼한계 기반 TCP 버퍼튜닝은 운영체제 기본 버퍼크기에서의 무선 전송률과 비교하여 송수신간 RTT가 5ms 구간에서 20.3%, RTT 10ms에서 21.4%, RTT 20ms에서 45.4% 전송률이 향상된다. 또한 특정 RTT 구간에서 최대 전송률을 97%의 정확도로 예측하고, 최대버퍼한계 이상으로 TCP 버퍼크기를 설정하는 것은 전송률 증가에 영향이 없음을 확인한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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• pp.334-336
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• 2005

최근 오디오나 비디오 스트리밍과 같은 멀티미디어 트래픽이 증가하고 있다. 이러한 트래픽들은 패킷을 전달하는데 대부분 UDP(User Datagram Protocol)기반의 RTP(Realtime Transport Protocol)를 사용한다. 하지만 UDP기반의 RTP는 기본적으로 혼잡제어 메커니즘이 없으며 현재 인터넷의 주요 트래픽인 TCP(Transmission Control Protocol)와의 형평성을 보장하지 않는다는 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 스트리밍 트래픽의 TCP 친화적인 전송률 조절 기법으로 TF-RTP(TCP-Friendly RTP)를 제안하였다. TF-RTP는 네트워크 상태가 혼잡하여 패킷 손실이 발생할 경우, 개선된 파라미터들을 사용하여 경쟁하는 TCP의 전송률을 보다 정확하게 계산하여 스트리밍 트래픽의 전송률을 조절함으로써 경쟁하는 TCP 트래픽과 친화적으로 동작하며 네트워크 대역폭을 보다 공평하게 사용하게 된다. 실험을 통해 제안한 TF-RTP가 TCP의 전송률을 보다 정확하게 계산하며 TCP 친화성, 공평성 측면에서도 성능 개선을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.154-156
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• 2005

본 논문은 TCP의 무선 환경에서의 전송 성능 감소와 패킷 왕복 시간에 따른 대역폭 선점 문제를 해결하기 위한 타이머 기반의 혼잡 제어 방식을 제안한다. TCP는 패킷 손실 확률이 많은 무선 환경에서 네트워크 혼잡에 의한 패킷 손실을 방지하기 위한 느린 전송률 증가로 인해 전송 성능이 크게 떨어진다. 또한, TCP 송신자는 전송률을 결정하는 전송 윈도우를 수신자로부터 응답 메시지를 받을 때만 조정시키므로, 패킷의 왕복 시간의 차이에 따른 전송률 편중 현상과 다수개의 응답 메시지에 의한 과도한 트래픽 발생의 문제가 발생한다. 본 논문에서 제안하는 타이머 기반의 TCP 혼잡 제어 방식은 패킷의 전송 시간 간격을 타이머로 조정함으로써 무선 환경에서 전송 성능을 향상시키고 패킷의 왕복 시간 차이에 따른 전송률 편중 현상을 완화시키며 다수개의 응답 메시지에 의한 과도한 트래픽의 발생을 제한한다. 제안하는 방법은 실제 환경에서 구현되었으며, 다양한 네트워크 환경에서의 실험을 통해 그 성능을 입증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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• pp.181-183
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• 2004

본 논문은 TCP에서 사용되는 혼잡 제어 방식의 문제점인 전송 시간에 대한 전송률 편중 현상을 완화시키기 위한 비례 증가 혼잡 제어 방식을 제안한다. TCP는 네트워크의 혼잡 상황을 제어하기 위하여 ACK 기반의 혼잡 윈도우 조정 방식을 사용한다. 그러나 기존 TCP에서 사용되는 혼잡 제어 방식은 그 자체적으로 네트워크의 혼잡 상황을 유도하며, 전송 시간이 다른 두 개의 TCP 연결이 하나의 병목 지점을 공유할 경우, 전송 시간의 차이에 따라 전송률의 편중 현상이 나타난다. 본 논문에서는 이러한 네트워크 혼잡 상황 유발과 전송 시간의 차이에 따른 전송률 편중 현상을 완화시키기 위한 송신자 기반의 네트워크 대역폭 측정 방법 및 비례 증가 혼잡 제어 알고리즘을 제안하며, 구현 및 실험을 통해 기존 TCP의 문제점을 해결할 수 있음을 보인다.

• 방송공학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.297-312
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• 2005

최근 비디오나 오디오 스트리밍 서비스와 같은 멀티미디어 트래픽이 증가하고 있다. 이러한 트래픽들은 패킷을 전달하는데 대부분 UDP(User Datagram Protocol)기반의 RTP(Realtime Transport Protocol)를 사용한다. 하지만 UDP기반의 RTP는 기본적으로 혼잡 제어 메커니즘이 없으며 현재 인터넷의 주요 트래픽인 TCP(Transmission Control Protocol)와의 형평성을 보장하지 않는다는 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 비디오 스트림의 TCP 친화적인 전송률 조절 기법으로 TF-RTP(TCP-Friendly RTP)를 제안하였다. TF-RTP는 네트워크 상태가 혼잡하여 패킷 손실이 발생할 경우, 개선된 파라미터 산출 방법을 사용하여 경쟁하는 TCP의 전송률을 보다 정확하게 계산하여 전송되는 비디오 스트림의 전송률을 조절함으로써 경쟁하는 TCP 트래픽과 친화적으로 동작하며 네트워크 대역폭을 보다 공평하게 사용하게 된다. 실험을 통해 제안하는 TF-RTP가 TCP의 전송률을 보다 정화하게 계산하며 TCP 트래픽과의 친화성, 형평성 측면에서도 성능 개선을 보임을 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제2권3호
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• pp.117-124
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• 2013

본 논문에서는 유무선 이종망의 네트워크에서 혼잡손실과 무선손실을 구별하지 못하고 전송률을 감소시키는 TFRC(TCP Friendly Rate Control)의 성능을 개선하기 위해서 최소 전송률을 보장하는 TFRC를 제안한다. 이 TFRC기법은 기존 TFRC기법의 패킷손실률에 따른 손실이벤트 비율(loss event rate)을 제한하고 피드백 타임아웃에 따른 전송률 감소를 제한함으로써 비디오의 최소전송률을 보장 한다. TCP와 기존의 TFRC, TCP와 제안하는 TFRC를 각각 같은 네트워크 망에서 경쟁하는 환경으로 실험 했을 때 기존의 TFRC와 비교해서 제안하는 TFRC의 전송률이 보장되어 더 좋은 성능을 보였다. 결과적으로 제안하는 TFRC기법이 최소전송률을 보장함으로써 비디오 스트리밍 서비스의 품질을 보장할 수 있다는 것 을 알 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제34권6호
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• pp.505-513
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• 2007

수직적 핸드오프는 전송대역, 전송지연시간, 전파영역이 다양한 무선망들이 중첩되어 있는 환경에서의 새로운 형식의 핸드오프이다. 수직적 핸드오프를 통하여, 무선 단말은 최적의 전송대역을 제공하는 무선망을 선택할 수 있다. 그러나 TCP 전송률 관점에서는 이러한 수직적 핸드오프가 항상 향상된 성능을 제공하는 것은 아니며, 낮은 전송대역을 제공하는 무선망에 머무르는 것이, 높은 전송대역을 선택하여 이동하는 것보다 더 좋은 성능을 보이기도 한다. 본 논문에서는, 수직적 핸드오프 환경에서의 TCP 전송률을 예측하며, 예측된 TCP 전송률에 기반하여 최적의 TCP 전송률을 제공할 수 있는 수직적 핸드오프 결정 방안을 제시하고자 한다. 시뮬레이션 연구를 통하여 검증하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권3호
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• pp.395-400
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• 2005

IEEE 802.11b 무선랜은 다양한 전송률(transmission rate)을 지원하며 그 전송률은 자동 전송률 제어 알고리즘(auto rate control algorithm)에 의해 스스로 적응하여 변환된다. 따라서 자동 전송률 제어 알고리즘은 무선랜 전체 시스템 성능에 매우 큰 영향을 끼친다. 그러므로 본 논문에서는 자동 전송률 제어 알고리즘, 특히 ARF(Auto Rate Fallback) 방식의 자동 전송률 제어 알고리즘이 무선랜의 성능에 미치는 영향을 측정하고 그 결과를 분석해 본다. 분석 결과, ARF 방식의 자동 전송률 제어 알고리즘은 노드의 위치로 인한 신호 잡음에 효과적으로 잘 동작하는 모습을 보여 주었다. 하지만 ARF 방식은 여러 개의 노드가 무선채널을 얻기 위해 경쟁할 때, 신호의 충돌로 인한 패킷의 손실에 대해 적절히 대처하지 못해, 무선랜 전체 시스템 성능의 심각한 저하를 가져옴을 알 수 있었다. 그리고 TCP 프로토콜은 활성 노드 수의 증가를 제한해서 ARF에 의한 성능 저하를 막을 수 있다. 하지만 멀티미디어 데이터 전송과 같은 특정 응용프로그램은 TCP 프로토콜을 사용한다. 따라서 TCP 프로토콜은 모든 무선랜 응용프로그램을 위한 최적의 해결책이 될 수 없다.

• 한국항행학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.154-163
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• 2008

이동 광대역 무선접속 네트워크에서 다수의 사용자들은 한 기지국에 접속하여 다양한 서비스를 이용하게 되는데, 기지국은 고속인 유선 링크와 저속인 무선 링크의 데이터 전송을 중계하므로, 많은 사용자가 통시에 여러 서비스를 이용하게 될 경우 기지국의 버퍼 공간이 부족해 패킷이 손실된다. 하지만 종단간 신뢰성 보장을 위해 유무선을 막론하고 널리 쓰이는 TCP는 패킷 손실이 발생될 경우, 단순히 망의 혼잡에 의한 것으로 판단하여 전송률을 줄이게 되고, 이후 전송률을 다시 올리는 정도에 차이가 발생하게 되어 TCP fairness가 악화된다. 본 논문에서는 TCP 송신단의 전송률에 따라 차등적으로 그 전송률을 제어하여, 망이 혼잡해 지는 것을 미연에 방지하고 일정 수준의 TCP fairness를 보장하는 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 그 성능을 분석한 결과, 제안하는 기법이 쓰이지 않을 때에 비해, 각각의 TCP flow별 처리율이 비슷하게 유지되어, TCP fairness가 일정한 수준으로 향상됨을 확인할 수 있었다.