• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권9호
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• pp.2323-2340
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• 2012

Recent advances in cognitive radio technology have drawn immense attention to higher layer protocols above medium access control, such as transmission control protocol (TCP). Most proposals to improve the TCP performance in cognitive radio (CR) networks have assumed that either all nodes are in CR networks or the TCP sender side is in CR links. In those proposals, lower layer information such as the CR link status could be easily exploited to adjust the congestion window and improve throughput. In this paper, we consider a TCP network in which the TCP sender is located remotely over the Internet while the TCP receiver is connected by a CR link. This topology is more realistic than the earlier proposals, but the lower layer information cannot be exploited. Under this assumption, we propose an enhanced TCP protocol for CR networks called TCP for cognitive radio (TCP-CR) to improve the existing TCP by (1) detection of primary user (PU) interference by a remote sender without support from lower layers, (2) delayed congestion control (DCC) based on PU detection when the retransmission timeout (RTO) expires, and (3) exploitation of two separate scales of the congestion window adapted for PU activity. Performance evaluation demonstrated that the proposed TCP-CR achieves up to 255% improvement of the end-to-end throughput. Furthermore, we verified that the proposed TCP does not deteriorate the fairness of existing TCP flows and does not cause congestions.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권6B호
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• pp.430-439
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• 2008

본 논문에서는 셀룰러 망에서 무선 LAN으로 핸드오버를 수행하는 하향 수직 핸드오버 상황에서 TCP의 처리량 저하 문제를 해결하기 위한 송신자 기반의 새로운 혼잡 제어 기법을 제안한다. TCP는 하향 수직 핸드오버와 같이 링크의 특성이 급격히 변하게 되는 상황에 쉽게 적응하지 못하고 처리량이 저하되는 문제가 발생한다. 이 문제의 주된 원인은 셀룰러 망과 무선 LAN의 지연 시간 차이에 의해 생기는 패킷 재정렬에 의한 것으로, TCP는 이로 인해 필요하지 않은 혼잡 제어를 수행한다. 그 결과 TCP의 혼잡 윈도우의 크기가 줄어드는 것은 물론 무선 LAN의 대역폭마저 낭비된다. 본 논문에서는 이러한 현상을 방지하기 위해 송신자 측에서 하향 수직 핸드오버 발생 전까지 측정하던 셀룰러 망의 왕복 시간을 이용하여 재정렬로 인해 발생하는 중복된 ACK를 처리하는 한편, 중복된 ACK를 활용하여 TCP의 혼잡 윈도우 크기를 조절을 통해 TCP의 처리량을 향상 시키는 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안한 기법이 하향 수직 핸드오버 수행 시 발생하는 재정렬에 의한 문제를 해결하고, TCP New Reno 및 기존에 제안되어 있는 nodupack 방식에 비해 처리량을 향상시킴을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권3호
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• pp.269-279
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• 2004

인터넷의 안정성에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 종단간에 이루어지는 TCP 혼잡제어이다. 현재 인터넷의 주요 TCP 버전인 Reno가 사용하는 수동적인 혼잡제어 방법은 네트워크의 혼잡을 심화시키는 원인이 된다. 이러한 Reno의 문제점을 개선하기 위해 제안된 Vegas는 Reno에 비해 우수한 성능을 가짐이 증명되었음에도 불구하고 두 가지 심각한 불공정성 문제를 가지고 있기 때문에 범용적으로 사용되지 못하고 있다. 본 논문에서는 이러한 Vegas의 문제점을 보완하기 위해서 기존의 Vegas 혼잡제어 알고리즘을 개선한 새로운 TCP PowerVegas 혼잡제어 알고리즘을 제안한다. rtt(round trip time)만을 기반으로 네트워크의 혼잡을 제어하는 기존의 Vegas에 비해서 제안한 PowerVegas는 rtt와 패킷 손실 정보를 유기적으로 결합시킨 새로운 기법으로 경쟁력 있는 혼잡제어를 수행한다. 그러므로 기존의 Vegas에서 발생했던 불공정성 문제를 모두 효과적으로 개선할 수 있다. 제안한 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 동일한 시뮬레이션 환경에서 PowerVegas와 Reno 및 Vegas를 비교하는 실험을 수행하였다. 실험 결과를 통해서 제안한 PowerVegas가 기존 Reno의 혼잡제어 방법에 비해 우수한 성능을 보일 뿐만 아니라, Vegas의 불공정성 문제도 크게 개선되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.1355-1358
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• 2004

This paper describes a modification to the SACK (Selective Acknowledgement) Transmission Control Protocol's (TCP), called SACK TCP with Probing Device, SACK works in conjunction with Probing Device, for improving SACK TCP performance when more than half a window of data lost that is typical in handoff as well as unreliable media. It shows that by slightly modifying the congestion control mechanism of the SACK TCP, it can be made to better performance to multiple packets lost from one window of data.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제16권3호
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• pp.381-388
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• 2015

TCP(Transmission Control Protocol)는 혼잡한 상황에서 혼잡 제어를 수행하므로 신뢰성 있는 전송을 할 수 있지만 혼잡 회피(Congestion avoidance) 과정에서 혼잡으로 인한 패킷 드롭이 일어날 때까지 혼잡 윈도우의 크기를 증가시키므로 패킷 손실이 증가할 수도 있다. 본 논문에서는 상기 문제점을 해결하기 위하여 RTT(Round Trip Time)를 이용한 새로운 혼잡 예측 TCP 혼잡 제어 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 과도한 패킷 누적으로 인한 버퍼 오버플로우가 발생하는 시점에서 RTT 값들의 가중평균값인 SRTT(Smooth RTT)값을 측정한 후 패킷 전송 시에 같은 SRTT값을 가질 때를 혼잡한 상황이라 예측하여 혼잡 윈도우를 감소시키는 알고리즘이다. 시뮬레이션 결과를 통하여, 제안하는 기법이 무선 구간에 의한 패킷 손실보다는 버퍼 오버플로우에 의한 패킷 손실이 클 경우에 패킷 손실률과 처리량 측면에서 좋은 성능을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.1-7
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• 2013

최근 위성 통신 시스템은 링크 가용도와 대역폭 효율을 증대시키기 위해 ACM(Adaptive Coding and Modulation) 기술을 사용하고 있지만, PEP(Performance Enhancing Proxy)에서 동작하는 TCP는 ACM 동작에 따라 변경된 물리계층 전송능력을 감지하지 못하고 작아진 BDP (Bandwidth Delay Product) 네트워크에 혼잡을 발생 시킨다. 본 논문에서는 ACM과 PEP를 사용할 때 발생되는 문제점을 극복하여 PEP의 성능을 향상시키는 기법을 제안한다. 이를 위해 ACM기능을 지원하는 물리/MAC(링크)계층 모듈과 전송계층 모듈인 TCP 간에 정보 전달 메시지를 적용하여 물리/MAC(링크)계층의 정보가 TCP에 전달되도록 하여 MODCOD (Modulation and Coding)에 따라 변경되는 물리계층 대역폭을 고려한 적응적인 TCP 혼잡제어를 수행하도록 하였다. 제안한 기법에 대해서 ns-2를 이용한 모의시험 결과 물리계층과 전송계층간의 전송 속도를 적응적으로 정합시킴으로써 네트워크의 혼잡을 미리 방지하고 최적화된 혼잡제어를 수행함으로써 PEP 성능을 향상 시킬 수 있음을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.1599-1609
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• 2014

광대역 무선 네트워크 환경에서 TCP의 혼잡 제어 알고리즘은 미디어 스트리밍 서비스가 요구하는 대역폭 및 지연 한계를 보장하기 어렵다. 본 논문에서는 효율적인 멀티미디어 전송을 위한 혼잡 제어 기법인 COLO TCP(Concave Increase Slow Start Logarithmic Increase Congestion Avoidance TCP)를 제안하였다. COLO TCP는 저속증가 (Slow Start) 구간에서 오목 증가 (Concave Increase) 알고리즘을 적용하여 다량의 패킷 손실을 방지한다. 혼잡회피 (Congestion Avoidance) 구간에서는 패킷 손실 이후 감소된 혼잡 윈도우를 빠르게 복구하는 로그 증가(Logarithmic Increase) 알고리즘을 사용한다. 또한 높은 네트워크 활용도와 패킷 손실률의 감소를 위해 가산 증가(Additive Increase) 알고리즘과 적응 감소 (Adaptive Decrease) 알고리즘을 적용하였다. 실험 결과를 통해 COLO TCP가 효율적인 멀티미디어 데이터 전송이 가능한 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권8A호
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• pp.1177-1185
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• 2000

본 논문에서는 긴 전파 지연과 높은 에러율을 지닌 위성링크에 TCP를 사용하는 경우 나타나는 문제점을 도출하고 그에 대한 성능향상방안으로 ENA(Error Notification Ack) 알고리즘을 제안했다. TCP는 에러에 의한 세그먼트 손실과 Network Congestion에 의한 손실을 구분하지 못하고 두 경우 모두 Network Congestion 으로 판단한 후 Slow Start나 Congestion Aboidance 알고리즘을 적용시킨다 위성링크에서는 에러에 의한 세그먼트 손실이 자주 발생하는데 이손실을 Network Congestion에 의한 손실로 받아들여 매번 Congestion Control 알고리즘을 적용시킨다 그로인해 전송률을 줄어들고 성능은 급격히 떨어진다. 본 논문에서는 에러에 의한 손실과 Congestion 의한 손실을 구분해 주는 ENA 알고리즘을 제안하고 구현 방법 또한 제시하였다 그리고 ENA 알고리즘을 Tahoe, Reno. Sack TCP에 적용하여 성능의 변화를 비교 분석했다 그 결과 에러율이 높을수록 성능이 더 향상됨을 알수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권1호
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• pp.153-156
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• 2017

본 논문은 TCP 수정 없이 상향링크 혼잡 상황에서 확인응답 지연시간 개선을 통해 하향링크 TCP 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 상향링크 혼잡 제어 기술을 제안한다. 제안한 방법으로 하향링크 TCP 성능이 향상됨을 실험을 통해 확인한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권7호
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• pp.573-580
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• 2006

기존의 가장 널리 쓰이는 전송계층 프로토콜인 TCP는 패킷 손실의 원인이 망의 혼잡 때문이라는 가정 하에 설계된 프로토콜로서 유선망과 고정 호스트로 이루어진 전통적인 네트워크에는 적합하지만 페이딩, 잡음, 간섭 등의 전송 에러가 발생하는 무선 환경에서는 전송 프로토콜로서 적용하기에 비효율적이다. 이것은 무선망에서의 비트 에러에 의한 패킷손실 역시 혼잡으로 간주하여 불필요한 전송 제어가 발생하기 때문이다. 본 논문에서는 무선 TCP 패킷의 전송성능을 향상시키기 위하여 연속적인 패킷 손실에 대한 제어와 TCP 윈도우 제어를 하여 불필요한 혼잡제어 알고리즘을 수행하지 않게 하는 개선된 SNOOP 프로토콜을 제안하였고 개선된 모듈의 성능을 모의실험을 통하여 확인하였다.