• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권5호
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• pp.137-144
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• 2021

최근 IETF에서는 HTTP/3.0 기반 웹서비스 제공을 위하여 QUIC 프로토콜 표준을 개발중에 있다. 기존 HTTP/1.1 및 HTTP/2에서는 수송계층 프로토콜로서 TCP를 사용하는 데 비하여, HTTP/3에서는 QUIC/UDP를 사용한다. TCP와는 달리 QUIC에서는 연결설정에 소요되는 시간을 단축시키기 위해 0-RTT 혹은 1-RTT 기법을 사용하고, TCP의 head-of-line blocking 문제를 해결하기 위해 멀티스트리밍(multi-streaming) 기법을 사용한다. 이 밖에도 connection migration 등 다양한 특징을 제공하고 있으며, 구글의 크롬 브라우저에서 시험용 코드를 제공하고 있다. 이 논문에서는 HTTP 기반의 웹 서비스 및 스트리밍 서비스를 대상으로 QUIC 프로토콜에 대한 성능 분석을 수행한다. 실제 오픈 소스 커뮤니티에서 제공하는 코드를 활용하여 소규모 테스트베드를 구성하고, 다양한 링크 지연시간, 패킷오류율을 갖는 네트워크 환경에서 TCP 및 SCTP(Streaming Control Transmission Protocol) 프로토콜과 QUIC 프로토콜의 성능을 비교하였다. 실험 결과, QUIC은 TCP 및 SCTP에 비해 더 좋은 성능을 보이며, 특히 링크 지연시간 및 패킷오류율이 높을수록 기존 프로토콜과의 성능 격차는 더욱 커짐을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권5B호
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• pp.465-475
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• 2004

Transport Control Protocol (TCP)은 소프트웨어로 구현되어 네트워크로 입출력되는 데이터를 처리하는 역할을 한다. 네트워크 기술의 향상으로 CPU에서 수행되는 TCP의 처리가 새로운 병목점으로 등장하고 있다. 또한 iSCSI와 같은 Storage Area Network (SAN) 에서도 TCP의 고속 처리가 전체 시스템의 성능을 결정하는 주요 관건이 되고 있다. 이러한 TCP를 하드웨어로 구현할 경우, 엔드 시스템에서의 CPU의 부하를 줄이고, 고속의 데이터 처리가 가능하여진다. 본 논문에서는TCP의 고속 처리를 위한 전용 하드웨어 엔진에 관하여 다룬다. TCP 하드웨어 는 TCP Connection을 담당하는 블럭과 Receive flow 를 위한 Rx TCP 블럭, Transmit Flow를 위한 Tx TCP 블럭으로 구성된다. TCP Connection 볼럭은 TCP connection 상태를 관리하는 기능을 수행한다. Rx TCP 블록은 네트워크로부터 패킷을 받아 헤더와 데이터 처리를 담당하는데, 헤더 정보를 parsing 하여 전달하고, 데이터를 순서에 맞게 조립하는 역할도 담당한다. Tx TCP 블럭은 CPU로부터 온 데이터를 패킷을 만들어 네트워크로 전송하는 기능, 신뢰성 있는 데이터 전송을 위한 재전송 기능1 Transmit Window 의 관리와 Sequence Number를 생성, 관리하는 기능을 담당한다. TCP 하드웨어 엔진을 검증하기 위한 여러 가지 Testcase들이 수행되었으며, 구현된 TCP 전용 하드웨어 엔진을 0.18 마이크론 기술을 사용하여 Synthesis 한 결과, 입출력 데이터를 저장하기 위한 버퍼를 제외하곡 51K 게이트가 소요됨을 보았다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제17C권6호
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• pp.451-458
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• 2010

무선 링크를 통한 데이터 전송 과정에서 오류 혹은 그 밖의 다른 이유로 빈번하게 발생하는 패킷 손실을 감지하고 재전송하기 위한 기능은 전송의 신뢰성 확보 차원에서 매우 중요하다. 따라서 대부분의 이동통신시스템들은 데이터 링크 계층에서 동작하는 자동 재전송 프로토콜(Automatic Repeat reQuest; ARQ)을 도입하고 있다. 그러나 자동 재전송 프로토콜의 재전송 기능과 TCP(Transmission Control Protocol)의 재전송 기능 간 원활하지 못한 상호작용은 오히려 TCP의 성능을 저하시킬 수 있는 문제가 있음이 알려져 왔다. 따라서 본 논문에서는 가장 널리 사용되고 있는 자동 재전송 프로토콜인 SR-ARQ(selective repeat ARQ)를 TCP와의 상호 작용 측면에서의 개선하기 위한 방안을 제시하고 OPNET을 이용한 시뮬레이션을 통하여 이로 인한 TCP 성능 향상을 입증한다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권4호
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• pp.52-59
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• 2010

무선 애드혹 네트워크에서 MAC layer의 효율을 높이기 위한 하나의 방법으로서 사용되는 MAC frame aggregation은 MAC layer에서 여러 개의 MPDU (MAC protocol data units)를 하나의 PPDU (PHY protocol data units)로 aggregation 시켜서 성능을 향상시키는 방법이다. 애드혹 네트워크에서 TCP 성능 향상을 위해서 사용되는 방법의 하나로서 CWL (congestion window limit)의 설정 방법이 있는데 이는 congestion window의 상한을 두어 부적절한 congestion window 크기가 선택에 따른 영향을 최소화 하고자 하는 방법이다. 본 논문에서는 MAC frame aggregation이 가능한 MANET에서 최적화된 TCP 성능을 위하여 CWL를 조정하는 방법에 대하여 다룬다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권11_12호
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• pp.654-662
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• 2005

무선 네트워크는 한정된 배터리 전원에 의존하는 이동 휴대 기기를 사용하기 때문에 무선 통신 프로토콜을 설계하는데 있어서 에너지 효율에 대한 고려가 필요하게 되었다. 무선 환경에서 대표적인 TCP 성능 향상 연구 중에 하나인 TCP-Westwood는 ACK를 이용한 샘플링 기법으로 가용 대역폭을 측정한다. 측정한 가용 대역폭을 이용해서 효과적인 데이타 전송을 할 수 있다는 장점을 갖는 반면에, TCP-Westwood 송신단이 무선 구간에 있을 경우에 대한 고려가 미흡하다. 본 논문에서는 TCP-Westwood의 송신단이 무선 구간에 있을 경우에 발생하는 문제점을 보완하기 위해서 새로운 전송 프로토콜인 E2TP(Energy Efficient Transport Protocol)를 제안한다. 제안한 E2TP는 패킷 손실이 발생할 경우에는 일시적인 전송 단위 조절을 이용한 재전송 방법을 사용하여 보다 효과적인 데이타 전송을 수행한다. E2TP의 성능을 검증하기 위한 실험 결과, E2TP가 전송률 및 에너지 효율 측면에서 TCP와 TCP-Westwood보다 성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권9호
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• pp.349-357
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• 2003

전력설비의 용량이 커지고 전력계통이 복잡해짐으로서 고품질과 안정적인 전력공급을 하기 위해 각 계층간에 연계되는 데이터를 에러 없이 처리하는 프로토콜을 요구하게 되었다. 그러나 서울(EMS)과 광주(RCC) 또는 RCC와 SCC에 사용하고 있는 HDLC나 TCP/IP 통신 프로토콜은 속도의 지연, 에러 발생 등으로 신뢰성을 감소시키고 있다. 이론 개선하기 위해, 본 논문에서는 ICCP 통신 프로토콜을 적용하여 전력 설비의 원거리 제어를 위한 전력 통신시스템을 구현하였다. 오류보정을 위해서 프로그램을 수정하였으며, BLT 최적 조건을 적용하여 구현하였다. 전력통신 시스템에 ICCP 프로토콜을 적용하였을 경우 HDLC와 TCP/IP 프로토콜을 적용한 경우보다 에러가 감소하였다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제1권1호
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• pp.6-11
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• 2003

In general, standard TCP/IP (transmission control protocol-internet protocol), which is called TCP/IP, is using as the communication basis protocol between any collections of networks that is connected. In this paper, using this TCP/IP implementation of remote control system and suitable program for long distance communication is proposed. This system can make system, which basic Ethernet and TCP/IP used system, to mini modeling, so all module that is using here can be used. Therefore, intention of this paper is to reduce expenses, to effective manage for plant and to increase of productivity as linking each plant of several factory to TCP/IP and Ethernet, and then many control plant and manager minimize the needed course.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제9권8호
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• pp.73-83
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• 2009

현재 인터넷에서 사용 중인 연결지향형 트랜스포트 계층 프로토콜은 TCP이다. TCP는 단일 경로 상에서 단일 스트림을 이용하여 통신하기 때문에, 경로상의 링크가 다운되는 경우 통신 불가능이라는 결함을 지니고 있다. 새로운 트랜스포트 계층 프로토콜인 SCTP는 두 개 이상의 경로를 제공하는 멀티호밍(multi-homing) 특성을 갖고 있기 때문에 1차 경로 상의 링크가 다운되는 경우 TCP와 달리 대체 경로를 이용하여 통신이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 링크다운 환경에서 NS-2 시뮬레이션을 이용하여 SCTP의 멀티호밍 효과를 측정하고 분석하였다. 특히 SCTP는 TCP처럼 싱글호밍으로도 사용될 수 있기 때문에 $SCTP_{single-homing}$과 $SCTP_{multi-homing}$으로 구분하였다. 시뮬레이션에서는, 링크다운 시간, 대역폭, 그리고 RTT(Round Trip Time)를 변화시키면서 TCP와 SCTP의 처리율과 대역폭 이용률을 측정하였다. 링크다운 시간에 따른 비교 결과, $SCTP_{multi-homing}$의 처리율이 TCP의 처리율 보다 평균적으로 18% 우수한 것으로 확인되었다. RTT와 대역폭에 따른 결과는 $SCTP_{multi-homing}$의 처리율이 TCP의 처리율 보다 각각 27%와 9% 우수한 것으보 판명되었다. $SCTP_{single-homing}$과 TCP 사이에는 별다른 성능 차이가 없었다. 종합적으로는 링크다운 환경에서 $SCTP_{multi-homing}$의 성능이 TCP보다 평균 18% 우수하였다. 이 결과는 실제 인터넷 경로 상에서 링크 다운이 발생되는 경우 TCP에 대한 SCTP의 멀티호밍 효과를 추정하기 위한 벤치마크로 사용될 수 있다.

• 대한공업교육학회지
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• 제32권2호
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• pp.199-216
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• 2007

SCTP(stream control transmission protocol)는 데이터 전송을 위한 전송 계층 프로토콜로서, 많은 부분에서 TCP(transmission control protocol) 방식을 따른다. 하지만 멀티 호밍(multi-homing)과 멀티 스트리밍(multi-streaming)의 특징을 가짐으로 성능의 차이를 갖는다. 이 논문에서는 SCTP 혼잡제어 중에서 초기 슬로우 스타트 단계에 초점을 맞추어 데이터 전송을 분석하고, 대역폭, 지연시간 및 데이터 크기에 따른 SCTP와 TCP 평균 전송 시간을 측정하고 비교하였다. 아울러 SCTP와 TCP의 평균 전송시간에 영향을 미치는 요인인 초기 윈도우 크기를 데이터 크기에 따라 측정하였다. 실험을 위한 서버와 클라이언트 프로그램은 SCTP socket API를 이용하여 C 언어로 작성되었고, 전송 시간은 이더리얼 프로그램을 사용하여 측정되었다. 서버와 클라이언트 사이의 데이터 전송 방법은 라운드 로빈(round robin) 방법을 사용하였다. 실험 결과, SCTP는 초기 슬로우 스타트 단계에서 TCP 보다 평균 전송 시간에 있어 약 15% 정도 향상된 성능을 보였으며, 그 이유는 SCTP 초기 윈도우 크기가 TCP 보다 크기 때문으로 확인되었다.

• 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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• 한국정보기술응용학회 2005년도 6th 2005 International Conference on Computers, Communications and System
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• pp.211-214
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• 2005

There are emerging many eScience applications. More and more scientists want to collaborate on their investigation with international partners without space limitation by using these applications. Since these applications have to analyze the massive raw data, scientists need to send and receive the data in short time. So today's network related requirement is high speed networking. The key point of network performance is transport protocol. We can use TCP and UDP as transport protocol but we use TCP due to the data reliability. However, TCP was designed under low bandwidth network, therefore, general TCP, for example Reno, cannot utilize the whole bandwidth of high capacity network. There are several TCP variants to solve TCP problems related to high speed networking. They can be classified into two groups: loss based TCP and delay based TCP. In this paper, I will compare two approaches of TCP variants and propose a hybrid approach for high speed networking.