• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.139-145
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• 2016

덤벨은 조금 확장시키면 거의 모든 종류의 네트워크 실험에서 사용할 수 있는 가장 기본적인 토폴로지이다. 전송 제어 프로토콜인 TCP는 네트워크와 기지국 사이의 연결을 위해 사용되는 기본적인 프로토콜이다. TCP의 주요 목표는 기본적인 통신을 위하여 다른 애플리케이션에 서비스와 경로를 제공하는 것이다. 이로 인해 TCP는 통신 매체를 통해 많은 양의 데이터를 전송해야하기 때문에 심각한 혼잡 문제를 야기한다. 혼잡 문제를 계산하기 위해 다른 종류의 pre-cure 솔루션인 LBV와 DBV가 개발되었다. LBV은 만일 패킷들이 삭제되기 시작한다면, TCP 프로토콜을 통해 전달 될 예정인 데이터를 추적한다. 그때 TCP CUBIC은 그 손실을 알리기 위하여 LBV를 사용한다. 마찬가지로 DBV는 ACK 데이터가 그 설정된 데이터 속도 시간보다 지연되었을 때 사용되는 승인절차로 동작한다. TCP COMPOUND/VAGAS가 DBV의 예이다. 많은 알고리즘이 다른 TCP 변형에서 혼잡을 제어하기 위해 제안되었지만, 데이터 패킷들의 손실을 완전히 조절하지 못하였다. 이 논문에서, 혼잡 제어 알고리즘을 구현하였으며 그 결과를 덤벨 토폴로지를 사용하여 분석하였다. 그것은 일반적으로 TCP 트래픽을 분석하는 데 사용한다. 처리량의 공정성은 네트워크 시뮬레이터 (NS-2)를 사용하여 다른 TCP 변형에서 평가하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 춘계학술발표대회
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• pp.1151-1154
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• 2006

다양한 무선 네트워킹의 출현은 유무선 혼합형태의 네트워크 망으로 변화되면서 기존의 유선 중심의 네트워크 기반으로 구현된 TCP에 많은 문제점을 가져왔다. 높은 비트오류율, 낮은 대역폭 그리고 높은 지연 등은 TCP/IP 통신을 효율적으로 지원하지 못하는 원인이 된다. 또한 BS(Base Station:기지국)에서 보낸 패킷이 MH(Mobile Node : 이동성을 갖는 노드)가 수신범위 밖으로 벗어나면서 손실로 이어질 경우 성능 저하의 원인이 되기도 한다. 본 논문에서는 MN의 ACK에 수신신호 관련 flag bit를 추가하면서 BS에서 추가된 ACK의 flag bit를 이용해서 패킷손실을 최소화하는 기법을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
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• pp.1267-1270
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• 2005

센서 네트워크에서 센서 노드의 전력 소모는 최대한 줄이면서, 원격 측정 결과에 대한 가독성을 높이기 위해 계측된 데이터의 신뢰도를 높이는 게 중요하다. 본 논문에서는 계측된 데이터와 임계값간 차가 커질수록 센서 노드의 데이터 전송 주기를 짧게 하는 센서 데이터 종속적인 비주기 전송 방식을 제안하였다. 기존에 제안된 비주기 전송방식과 비교해 본 결과 전체 전송 횟수는 비슷하지만, 데이터 변화량이 큰 구간에서는 최소 2 배 이상 전송 횟수가 증가함을 확인하였다. 한편, 패킷 오류율을 고려하지 않은 상태에서 대역폭, 센서 노드 수, 패킷 크기 및 전송 주기 등 4 가지 평가 조건에 따른 TCP 와 UDP 의 성능 비교 분석 결과, ACK 패킷을 제외했을 경우 두 프로토콜 간 전송 성능 차는 거의 없는 것으로 나타났다. 즉 낮은 PER 을 갖는 센서 네트워크인 경우에는 UDP 가 적합하며, PER 이 높을 경우에는 ACK 패킷에 대한 오버헤드를 부담하더라도 계측된 데이터의 신뢰도 보장을 위해 TCP 가 적합한 것으로 나타났다.

• 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.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권4호
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• pp.513-522
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• 2002

기존의 end-to-end 방식에서는 네트워크 내부에서 혼잡(congestion)이 발생했을 경우 각 전송자가 즉시 알아 낼 수 없기 때문에 일정시간 동안 수신된 패킷(packet)의 순서에 대한 정보로 흔잡이 발생했는지에 대해 추론하는 것이다. 이와 같은 방법은 RTT(Round Trip Time)가 커지면 혼잡이 발생할 경우 전송자가 전송 양을 줄인다 해도 이미 전송된 패킷들로 인하여 흔잡이 가중되며 전체적인 TCP 동기화 (TCP Global synchronization) 현상을 피할 수 없게 된다. 반면 네트워크 내부에서 직접적으로 정보를 얻거나 처리를 해 줄 수 있다면 혼잡 발생과 동시에 처리가 가능함으로 기존 방식보다 처리율이 향상될 것이다. 본 논문에서는 액티브 라우터의(Active Network) 피드백 메커니즘을 이용하여 네트워크 내부 정보를 각 전송자가 이용할 수 있도록 하기 위해 라우터와의 통신을 이용하였으며, 코어 라우터의 큐 모듈은 RED(Random Early Detection)를 응용하여 ACC의 누락 메커니즘을 개선하였다. ACC를 확장한 메커니즘인 EACC(Enhanced Active Congestion Control)를 제시하고 모의실험을 통해 기존의 혼잡제어나 ACC(Active Congestion Control)보다 성능이 향상됨을 보여준다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권7호
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• pp.413-420
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• 2006

현재 네트워크 기술이 기가비트급의 속도를 넘어 급속히 발전하고 있다. 그러나 호스트에서 TCP/IP를 처리하는 기존의 방식은 고속 네트워크 환경에서 호스트 CPU에 많은 부하를 야기한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 네트워크 어댑터에서 TCP/IP를 처리하는 TCP/IP Offload Engine(TOE)에 대한 연구가 최근 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 두 가지의 소프트웨어 기반 TOE 를 기가비트 이더넷 환경 하에서 개발하였다. 하나는 임베디드 리눅스를 사용하여 구현한 TOE이고, 다른 하나는 Lightweight TCP/IP(lwIP)를 사용하여 구현한 TOE이다. 임베디드 리눅스를 사용한 TOE는 문맥 전환 (context switch), 프로세스 대기 및 활성화 그리고 운영체제 자체의 부하로 인하여 62Mbps의 낮은 대역폭을 보였다. 본 논문에서는 임베디드 리녹스를 사용한 TOE의 성능을 개선하기 위하여 운영체제 없이 lwIP를 이용하여 TOE를 구현하였다. 그리고 이러한 lwIP를 이용한 TOE 의 성능을 높이기 위하여 lwIP의 메모리 복사를 제거하고, 지연 ACK 기능과 TCP Segmentation Offload(TSO)기능을 추가하였으며, lwIP가 큰 데이타를 전송할 수 있도록 수정하였다. 그 결과, lwIP를 이용한 TOE는 194Mbps의 대역폭을 보였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제13C권5호
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• pp.635-640
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• 2006

유무선 혼합망에서 BS(Base Station : 기지국)에 Snoop을 이용한 지역 재전송기법은 무선망에서 패킷이 손실되면 빠른 복구를 가능하게 하지만 MH(Mobile Host:이동호스트)가 수신범위를 벗어나면서 생긴 패킷 손실 시에는 오히려 성능 저하의 원인이 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 MH가 수신범위를 벗어나면서 생기는 패킷 손실과 그로 인한 지역 재전송을 최소화하기 위해 MH의 ACK 패킷에 RSS(Received Signal Strengths:수신신호세기)를 나타내는 flag bit추가를 제안한다. BS는 RSS flag bit를 이용해서 패킷 전송여부를 결정함으로써 패킷 손실을 최소화하는 것이다. 시뮬레이션 결과 기존의 Snoop에 비해 TCP 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제5권5호
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• pp.923-930
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• 2001

본 논문은 최근 급속히 증가되고 있는 무선 인터넷에서 발생되는 Short Traffic 서비스의 성능을 향상시키기 위하여, TCP 프로토콜의 폭주제어 알고리즘을 보완하는 응답패킷 분할 기법(SPACK)을 제안하였다. 유선통신 환경과는 달리 무선통신 환경에서는 높은 비트 오류율로 인하여 TCP 프로토콜의 폭주제어 알고리즘이 오동작을 일으키게 된다. 이로 인하여 TCP 프로토콜의 성능은 급격히 저하되어 전체적인 인터넷 서비스의 성능이 떨어지게 된다. 본 논문에서는 이러한 TCP 프로토콜을 성능을 개선시키기 위해 기지국에서 응답패킷을 분할하여 전달하는 SPACK 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였으며, 그 결과 기존의 TCP 프로토콜에 비하여 SPACK을 이용하는 경우 더 높은 성능이 발휘됨을 확인하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권3호
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• pp.351-359
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• 2006

In this article, we present a new slow-start variant, which improves the throughput of transmission control protocol (TCP) Vegas. We call this new mechanism Gallop-Vegas because it quickly ramps up to the available bandwidth and reduces the burstiness during the slow-start phase. TCP is known to send bursts of packets during its slow-start phase due to the fast window increase and the ACK-clock based transmission. This phenomenon causes TCP Vegas to change from slow-start phase to congestion-avoidance phase too early in the large bandwidth-delay product (BDP) links. Therefore, in Gallop-Vegas, we increase the congestion window size with a rate between exponential growth and linear growth during slow-start phase. Our analysis, simulation results, and measurements on the Internet show that Gallop-Vegas significantly improves the performance of a connection, especially during the slow-start phase. Furthermore, it is implementation feasible because only sending part needs to be modified.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권3호
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• pp.523-541
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• 2011

In current IEEE 802.11 wireless LAN, every unicast transmission requires an ACK from the receiver for reliability, though it consumes energy and bandwidth. There have been studies to remove or reduce ACK overhead, especially for energy efficiency. However none of them are practically used now. This paper introduces a noble method of selective unacknowledged transmission, where skipping an ACK is dynamically decided frame by frame. Utilizing the fact that a multicast frame is transmitted without accompanying an ACK in 802.11, the basic unacknowledged transmission is achieved simply by transforming the destination address of a frame to a multicast address. Since removing ACK is inherently more efficient but less strict, its practical profit is dependent on traffic characteristics of a frame as well as network error conditions. To figure out the selective conditions, energy and performance implications of unacknowledged transmission have been explored. Extensive experiments show that energy consumption is almost always reduced, but performance may be dropped especially when TCP exchanges long data with a long distance node through a poor wireless link. An experiment with a well-known traffic model shows that selective unacknowledged transmission gives energy saving with comparable performance.