• Journal of Communications and Networks
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• 제10권1호
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• pp.98-107
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• 2008

In mobile ad hoc networks, packet loss is unavoidable due to MAC contention, link failure or the inherent characteristics of wireless link. Since TCP relies on the timely reception of TCP ACK packets to progress the transmission of the TCP DATA packets, ACK loss obviously affects the performance due to two main problems: (a) Frequent occurrence of spurious retransmissions caused by timeout events and (b) impairment of the fast retransmit mechanism caused by the lack of a sufficient number of duplicate ACK packets. In particular, since most reactive routing protocols force the packets buffered over a path to be discarded while performing a route recovery, the performance degradation becomes more serious due to such ACK loss. In this paper, therefore, TCP with two piggybacking schemes (called TCP-pgy) is proposed in order to resolve the above-mentioned problems over reactive routing protocols. Through extensive simulations using the ns-2 simulator, we prove that our proposed schemes contribute to TCP performance improvements.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1654-1662
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• 2006

Ad-hoc 네트워크는 무선 링크들로 구성 된 멀티-홉 네트워크이다. 그리고 무선 링크의 전송 특성은 유선에 비해 보다 불안정 한 상태이다. 그러므로 Ad-hoc 네트워크에서는 패킷 손실이 자주 발생하고, 패킷 손실에 의한 TCP 연결 실패는 TCP 성능을 심각하게 저하시킨다. 또한, TCP 성능저하는 무선채널에서 데이터 패킷과 ACK 패킷의 충돌에 의해서 발생한다. 본 논문에서는 ODA(Ordering-Delayed ACK)지연 알고리즘을 제안하고, ODA 알고리즘과 지연 ACK 알고리즘을 이용하여 무선 Ad-hoc 네트워크의 성능을 향상시키고자 한다. 제안된 ODA알고리즘은 무선 Ad-hoc 네트워크에서의 수신 측에서 데이터 패킷의 수를 순서 적으로 증가시킨다. 본 논문에서는 NS-2를 이용하여 컴퓨터시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 ODA 알고리즘은 기존의 지연 ACK 알고리즘에 비해서 무선 멀티-홉 Ad-hoc 네트워크 환경에서 채널 용량이 증가되고 네트워크의 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권2호
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• pp.233-243
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• 2003

TCP는 전송 비트 오류에 의한 패킷 손실 확률이 매우 낮은 유선 망을 대상으로 설계된 프로토콜이므로, 이를 그대로 유.무선 통합 환경에 적용할 경우 TCP 송신단이 무선 망에서 발생한 전송 비트 오류로 인한 패킷 손실도 네트워크 혼잡에 의한 것으로 가정하여 송신단 전송률을 낮추기 때문에 성능이 저하하게 된다. 이에 본 연구에서는 일시적으로는 TCP의 종단간 연결이 분리되지만 궁극적으로는 종단간 연결 개념을 유지하면서, 종단간 연결 개념을 항상 유지하는 기존의 Snoop에 비해서 무선 네트워크에서 발생한 패킷 손실을 송신단에게 감추는 능력을 향상시키는 방안들을 제안하였다. 제안하는 방안들은 송신단에서 무선 네트워크에서의 패킷 손실을 발견할 염려가 있다고 판단되는 경우에 한하여 기지국에서 Indirect-ACK (Indirect Acknowledgement)을 발생하도록 하는데, 그 판단 기준에 따라 세 가지로 구분된다. 한편, 제안하는 방안들은 기지국 버퍼에 임계치를 두어 기지국 버퍼의 길이가 이 임계치 이하일 때에만 Indirect-ACK을 발생할 수 있도록 함으로써 Indirect-ACK 사용으로 인한 기지국의 버퍼 오버헤드를 제한한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 방안들의 성능 및 오버헤드를 비교하였고, 제안한 방안들이 제한된 용량의 버퍼로 기존의 Snoop에 비해 TCP 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권6B호
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• pp.396-405
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• 2005

Snoop 프로토콜은 유무선이 혼재된 망에서 무선 링크에서 발생하는 TCP 패킷 손실을 효과적으로 보상하여 TCP 처리율(throughput)을 향상시킬 수 있는 효율적인 프로토콜이다. 하지만, 무선 링크에서 연집한(burst) 패킷 손실이 발생하는 경우에는 지역 재전송을 효과적으로 수행하지 못하여 효율이 떨어진다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 Snoop 프로토콜의 단점을 개선한 Enhanced Snoop(E-Snoop) 프로토콜을 제안한다. E-Snoop 프로토콜은 Snoop 프로토콜과 같이 중복 ACK 패킷 수신과 지역 재전송 타이머 만료에 의해 무선 링크에서의 패킷 손실을 인지할 수 있을 뿐만 아니라, new ACK 패킷 수신을 통해서도 패킷 손실을 인식할 수 있도록 설계되었다. 따라서, 무선 링크상의 연속한 패킷 손실을 빨리 인지하고 신속한 지역 재전송을 수행함으로써 TCP 처리율을 향상시킬 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과 E-Snoop 프로토콜은 기존의 Snoop 프로토콜보다 TCP 처리율을 더 효율적으로 향상시킬 수 있음을 확인할 수 있었고, 특히 패킷 손실율이 높은 무선 링크에서 더 높은 성능 향상을 얻을 수 있었다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.64-72
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• 2006

The long propagation delay over satellite internet causes degradation of TCP performance in slow start phase. Especially, web traffic performance is greatly reduced by low throughput in slow start phase. To improve web traffic performance, we propose the Dynamic ACK Generation Scheme which generates ACKs and considers sender RTO in PEP (Performance Enhancing Proxy). The Normal ACK generation mechanism improves TCP throughput, and also decreases sender RTO. if PEP stops generating ACKs, TCP performance will be reduced by frequent RTO expiration. To solve this problem, our scheme adjusts RTO using ACK generation interval. And it supports retransmission mechanism for loss recovery in PEP. The results of the performance analysis provide a good evidence to demonstrate the efficiency of our mechanisms over satellite internet.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.392-401
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• 2007

TCP는 무선링크에서 무선망의 특징으로 인한 패킷 손실을 혼잡으로 인식하여 성능저하를 일으킨다. 이를 개선하기 위해 제안된 다양한 무선 TCP 방법 중에서 SNOOP은 무선구간에서 지역적 재전송을 통해 FH에서의 빠른 재전송이나 혼잡제어를 방지함으로써 TCP의 성능을 향상시킨다. 하지만 SNOOP은 무선구간에서 연집오류를 처리하는데 있어서 개선해야 할 부분이 있다. 본 논문에서는 Freeze-TCP의 ZWA 메시지를 이용해서 FH에서 타임아웃이나 혼잡제어 발생을 막고 무선구간에서 손실된 패킷을 재전송하는 시간을 보호하면서 지 역적 연집오류 재전송을 위한 방법으로 SACK-SNOOP을 제안한다. SACK-SNOOP는 기존의 SACK을 개선하여 오류환경에 따라 ACK에 포함될 오류 패킷의 시퀸스 번호의 개수를 줄임으로써 ACK의 생성과 전송, 해석에 따른 처리시간을 향상시켜 무선구간의 지역적 연집오류의 재전송을 위한 충분한 시간을 확보할 수 있다. 또한 재전송시의 오류에 대비해 FH의 지연시간을 연장함으로써 능동적으로 재전송 오류에 대처한다. 제안 방법은 실험을 통해 연집오류에 의한 패킷손실에서 기존의 방법보다 효율성이 향상됨을 검증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2003년도 춘계공동학술대회논문집
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• pp.311-315
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• 2003

최근의 인터넷에서의 데이터 흐름을 보면 비대칭흐름의 경향이 있다. 비대칭흐름은 주로 하향링크의 데이터 흐름이 많은 것이 특징이며 하향링크에서 데이터흐름을 저해하는 요소인 응답(acknowledgement)을 줄여나가는 기법이 필요하다. 본 논문에서는, 시뮬레이션 결과로, 데이터의 손실이 많은 병목구간에서는 Sack의 성능이 더 높다는 것을 알 수 있었다. 패킷 손실면에서 비교해보면 NewReno와 Sack 중에서 NewReno가 Sack보다 더 낮은 것으로 나타났다. 그리고 NewReno와 Sack의 Ack Pack터에 대한 처리율을 비교해 달 때 10초 동안의 실험에서 NewReno가 Sack보다 처리되는 패킷의 수도 많다는 것을 볼 수 있었다. 결론적으로 비대칭링크에서의 처리율은 NewReno가 Sack도다 앞서는 것을 알 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.131-138
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• 2007

유선망에서 패킷 손실은 대부분 혼잡에 인해 발생하며 TCP는 패킷이 손실되면 혼잡을 제어하기 위한 방법으로 윈도우 사이즈(Window Size)를 줄여서 네트워크 이용률을 감소시킨다. 반면에 무선망에서의 패킷 손실은 높은 비트 에러율과 핸드오프 그리고 노드의 이동성 등으로 인해 발생하고 TCP는 무선망에서의 패킷 손실시에도 혼잡 제어 메커니즘을 사용한다. 이는 불필요한 네트워크 이용률을 감소로 TCP 성능 저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 무선상에서의 패킷 손실을 RSS(Received Signal Strengths:수신신호세기)를 이용하여 예측하고 ACK에 RSS 관련 flag bit 추가를 제안한다. RTO(Retransmit Time Out:재전송 타임아웃)가 발생하면 FH(Fixed Host:고정 호스트)는 수신된 RSS flag bit를 통해 혼잡 제어 메커니즘의 적용여부를 결정함으로써 처리율를 최대화하는 것이다. NS-2를 이용한 시뮬레이션 결과 송신량과 수신량이 최대 40% 증가되었다.

• 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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• 제12권8호
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• pp.1384-1390
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• 2008

TCP는 유선망을 위하여 설계되었기 때문에, 유선망과 다른 특성을 가진 무선망에서 서비스되는 경우 성능이 크게 저하된다. 무선 Ad-hoc네트워크에서 혼잡윈도우(congestion window)값은 TCP의 성능에 크게 영향을 준다. 네트워크 상황에 따라 적절한 크기의 혼잡 윈도우 값을 설정함으로서 TCP성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 무선Ad-hoc 네트워크에서 TCP 성능을 향상시키는 새로운 TCP 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 TCP 수신측에서 최적의 윈도우 크기를 측정하고, ACK 패킷의 윈도우 필드를 사용하여 CWL(Congestion Window Limit)를 최적 값에 세팅하는 최대 혼잡윈도우 조정 기법이다. 무선 Ad-hoc네트워크의 다양한 환경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한 결과 제안된 알고리즘이 기존 TCP new reno 프로토콜보다 전송률 및 패킷 손실에서 성능을 크게 향상하였다.