• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.121.1-121
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• 2001

Congestion control is a critical issue in TCP networks, Recently, active queue management (AQM) was proposed for congestion control at routers. The random early detection RED algorithm is widely known in the AQM algorithms, We present an adaptive nonlinear RED (NRED) algorithm, which has nonlinear drop probability profile. The proposed algorithm enhanced the performance of the RED algorithm by the self-parameterization based on the traffic load Furthermore, the proposed algorithm can effectively adapt itself between he RED and the drop-tail queue management by adopting proper nonlinearity in the drop probability profile. Through simulation, we show the effectiveness of the proposed algorithm comparing with the drop-tail and the original RED algorithm.

• Journal of Communications and Networks
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• 제6권2호
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• pp.133-146
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• 2004

Recently, many active queue management (AQM) algorithms have been proposed to address the performance degradation. of end-to-end congestion control under tail-drop (TD) queue management at Internet routers. However, these AQM algorithms show performance improvement only for limited network environments, and are insensitive to dynamically changing network situations. In this paper, we propose an adaptive queue management algorithm, called PID-controller, that uses proportional-integral-derivative (PID) feedback control to remedy these weak-Dalles of existing AQM proposals. The PID-controller is able to detect and control congestion adaptively and proactively to dynamically changing network environments using incipient as well as current congestion indications. A simulation study over a wide range of IP traffic conditions shows that PID-controller outperforms other AQM algorithms such as Random Early Detection (RED) [3] and Proportional-Integral (PI) controller [9] in terms of queue length dynamics, packet loss rates, and link utilization.

• 정보처리학회논문지C
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• 제12C권4호
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• pp.571-580
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• 2005

초고속-장거리 네트워크(fast long-distance network)에서 TCP의 혼잡 제어(congestion control) 알고리즘은 대역폭을 효과적 사용하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 이 문제를 해결하기 위하여 TCP 혼잡 제어 알고리즘을 수정한 여러 윈도우 기반 혼잡 제어 프로토콜(window-based protocol)이 제안되었다 이러한 프로토콜들은 주로 확장성(scalability), TCP-친밀성(TCP-friendliness), 그리고 RTT-공평성(RTT-fairness) 등의 세 가지의 요구사항을 고려하고 있다. 하지만 기존에 제안된 프로토콜은 위 세 가지 특성의 균형관계(trade-off)로 인하여 이들 세 특성을 동시에 만족시키지 못한다. 본 논문에서는 EIMD (Exponential Increase/ Multiplicative Decrease)라고 하는 윈도우 기반 TCP 혼잡 제어 알고리즘을 제안한다. EIMD는 위의 세 가지 특성을 동시에 제공함은 물론이고, 초고속-장거리 네트워크에서 중요하게 고려해야 할 빠른 공정배분 수렴성(fair share convergence)도 제공한다. EM는 패킷 손실(packet loss)이 없는 한, 지수적으로 윈도우를 증가시켜 큰 대역폭을 효과적으로 사용하면서도, 혼잡제어 알고리즘의 반응 함수(response function)에 RTT를 반영하여 RTT-공평성와 TCP-친밀성을 제공한다. 또한 패킷 손실이 생기기 직전의 혼잡 윈도우 크기에 반비례하게 윈도우를 증가시킴으로써 공정배분(fair share) 값에 빠르게 수렴할 수 있다. 모의실험을 통해 제안된 프로토콜이 초고속-장거리 네트워크에서 위 4가지 특성들을 모두 만족하는지 검증하였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권1호
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• pp.89-98
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• 2004

인터넷의 혼잡상황을 해결하기 위하여 제안된 RED(Random Early Detection)와 같은 능동적 큐 관리(Active Queue Management) 알고리즘들은 TCP 데이터에 대하여 우수한 혼잡제어 효과를 나타낸다. 그러나 TCP와 UDP가 병목 링크를 공유하는 경우 불공정성 문제와 큐에서의 지연시간이 길어지는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 공정성을 개선함과 동시에 큐 지연시간을 감소할 수 있는 새로운 큐 관리 알고리즘인 PSRED(Protocol Sensitive RED) 알고리즘을 제안하였다. PSRED 알고리즘은 트래픽의 프로토콜 필드를 이용하여 플로우의 종류를 구분하고 각기 다른 패킷폐기함수를 적용함으로써 공정성을 개선하고 평균 큐 길이를 줄일 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.27-30
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• 2002

In this paper, we propose a window-based congestion control algorithm to achieve a fair sharing of the available bandwidth in ECN capable heterogeneous TCP networks with a single bottleneck link. The proposed algorithm is based on extracting the network status from the successive binary congestion information provided by ECN. From the explicit network information, we estimate the fair window size proportional to the propagation delay. Through simulations, the effect and performance of the proposed algorithm are shown for the heterogeneous networks.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.774-779
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• 2012

We design and implement a RTT (Round Trip Time) based TCP (Transmission Control Protocol) for USN (Ubiquitous Sensor Network). We adopt a basic update algorithm for window size from FAST TCP that uses the queuing delay at link as the congestion measure. The designed TCP estimates the queuing delay at link from the measured RTT in the network layer, and updates the window size based on the estimated queuing delay. The designed TCP allows to utilize the full capacity of USN links and avoids the waste of the given link capacity that is common without the flow control in the transport layer. The experiment results show that the window size of the sender converges within a small range of variations without any packet loss, and verify the stability and performance of the designed TCP.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.2553-2562
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• 2013

광대역 무선 네트워크 환경에서 TCP의 혼잡 제어 알고리즘은 미디어 스트리밍 서비스가 요구하는 대역폭 및 지연 한계를 보장하기 어렵다. 본 논문에서는 고품질의 미디어 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 혼잡 제어 기법인 COIN TCP (COncave INcrease TCP)를 제안하였다. COIN TCP는 라우터 큐의 데이터 양에 반비례하게 조절된 혼잡 윈도우의 증가율을 통해 혼잡 윈도우 크기를 오목하게 증가시킴으로써, 가용 대역폭의 빠른 점유와 Heavy Congestion의 방지가 가능하다. 또한 랜덤 손실을 고려한 패킷 손실률에 따라 혼잡 윈도우의 감소율을 조절하여 링크 활용도를 향상시켰다. 제안 기법의 실험 결과를 통해 광대역 무선 네트워크에서의 처리량 향상을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2430-2434
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• 2003

This paper provides a new approach to analyze the stability of TCP Vegas, which is a kind of feedback-based congestion control algorithm. Whereas the conventional approaches use the approximately linearized model of the TCP Vegas along equilibrium points, this approach uses the exactly characterized dynamic model to get a new stability criterion via a piecewise and delay-dependent Lyapunov-Krasovskii function. Especially, the resulting stability criterion is formulated in terms of linear matrix inequalities (LMIs). Using the new criterion, this paper shows that the current TCP Vegas algorithm is stable in the sufficiently wide region of network delay and link capacity.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권9B호
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• pp.767-774
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• 2008

유비쿼터스 센서 네트워크 기술의 발전과 더불어 모바일 노드들 간의 통신에 대한 요구가 증가하고 있다. 기존 TCP를 MANET에 적용하였을 때, 링크의 단절, 경과의 재설정 및 네트워크 파티션 현상이 TCP로 하여금 혼잡으로 인식하게 한다. 그 결과, TCP는 성능저하를 보인다. 본 논문에서는 크로스레이어 디자인을 이용하여 MANET에 적합한 TCP를 설계하고 ns2로 분석하였다.

• 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.