• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.125-132
• /
• 2007

무선 네트워크에서 네트워크 혼잡과 bit-error-rate(BER)에 의한 패킷 손실을 구분하는 기법과 현재 가용 대역폭을 예측하여 전송량을 조절하는 기법은 무선 TCP의 성능을 크게 향상시킨다. 네트워크 혼잡과 BER에 의한 패킷 손실을 명시적으로 구분하는 TCP New Jersey는 현재까지 제안된 무선 TCP 기법 중 가장 높은 성능을 보이지만 무선 링크 에러율이 높아지면 전송률이 크게 떨어지는 문제와 가용 대역폭 예측 알고리즘이 백그라운드 트래픽 패턴에 의존적인 문제가 있다. 또한 패킷 손실을 감지하여 패킷 손실의 원인을 판별하는 기법으로 원인을 구분하여 감소된 전송량을 회복하는 기법이 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 TCP New Jersey의 문제점을 보완한 TCP NJ+를 제안한다. TCP NJ+는 향상된 전송량 회복 기법으로 BER에 의한 일반적인 패킷 손실뿐만 아니라 retransmission timeout이 발생하여도 보다 높은 전송률을 보장한다. 제안된 TCP NJ+는 NS-2 네트워크 시뮬레이터를 이용하여 성능평가 한 결과 5%의 높은 무선 링크 에러율을 갖는 네트워크에서는 TCP New Jersey에 비해 19%, TCP Westwood에 비해 57%의 성능향상을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제2권6호
• /
• pp.333-351
• /
• 2008

Transmission control protocols have to overcome common problems in wireless networks. TCP employing both packet loss discrimination mechanism and available bandwidth estimation algorithm, known as the good existing solution, shows significant performance enhancement in wireless networks. For instance, TCP New Jersey which exhibits high throughput in wireless networks intends to improve TCP performance by using available bandwidth estimation and congestion warning. Even though it achieves 17% and 85% improvements in terms of goodput over TCP Westwood and TCP Reno, respectively, we further improve it by exploring maximized available bandwidth estimation, handling bit-error-rate error recovery, and effective adjustment of sending rate for retransmission timeout. Hence, we propose TCP NJ+, showing that for up to 5% packet loss rate, it outperforms other TCP variants by 19% to 104% in terms of goodput when the network is in bi-directional background traffic.

• 전자공학회논문지
• /
• 제52권8호
• /
• pp.10-17
• /
• 2015

위성 통신 시스템은 광범위한 영역에서 TCP/IP를 통해 실행되는 인터넷 애플리케이션에 대한 합리적인 해결책중 하나이다. 그러나, 위성 통신에서의 긴 왕복전송 시간(RTT)과 높은 비트 에러율(BER)로 인해 TCP프로토콜은 심각한 성능 저하가 발생한다. 그러므로 위성 링크에 PEP를 적용하여 위성 환경에서의 TCP의 성능을 향상시킨다. 본 논문에서는 PEP 테스트베드를 구현하고, 다양한 환경에서 무선 채널을 고려한 변종 고속 TCP기법과 TCP연결 분할의 성능을 비교 평가하는 실험을 다중연결, 높은 패킷 손실 그리고 제한된 대역폭에서 수행하였다. 성능 분석 결과 PEP는 다양한 환경에서 변종 고속 TCP보다 TCP 처리율을 더 많이 향상할 수 있음을 확인하였다. 하지만 네트워크 혼잡이 포함된 환경에서는 다른 변종 TCP와 비슷한 성능을 나타냈다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제5권5호
• /
• pp.1013-1027
• /
• 2011

In this paper we propose ATCS, a practical TCP protocol coding scheme based on network coding for satellite IP networks. The proposal is specially designed to enhance TCP performance over satellite networks. In our scheme, the source introduces a degree of redundancy and transmits a random linear combination of TCP packets. Since the redundant packets are utilized to mask packet loss over satellite links, the degree of redundancy is determined by the link error rates. Through a simple and effective method, ATCS estimates link error rates in real time and then dynamically adjusts the redundant factor. Consequently, ATCS is adaptable to a wide range of link error rates by coding TCP segments with a flexible redundancy factor. Furthermore, the scheme is compatible with traditional TCP variants. Simulation results indicate that the proposal improves TCP performance considerably.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제12C권7호
• /
• pp.1039-1046
• /
• 2005

TCP SACK은 sink의 순차적인 필드 상태를 나타내는 유일한 메커니즘이며, 여러 가지 변형된 TCP들은 최적의 성능을 위해서 SACK 메커니즘을 적용할 수 있다. RFC 2018에서 SACK 옵션은 수신자 측에 쌓여진 데이터 큐 각각의 연속된 블록으로 2개의 32비트로 정의되어 있다. TCP 옵션 필드는 최대 40바이트 길이를 가지기 때문에 에러가 발생하였을 때, TCP 수신자 큐에 있는 모든 데이터 블록들을 알려줄 수 있는 사용 가능한 옵션 공간이 충분하지 않으며, TCP 송신자가 TCP sink에 의해서 수신된 패킷들을 불필요하게 재 전송하게 된다. 이러한 문제들을 해결하기 위해서 본 논문에서는 TCP SACK의 성능을 향상시키고 불필요한 재전송을 제거하기 위해서 "one-byte offset based SACK mechanism" 이라는 새로운 방식을 제시한다. 제안된 방식의 분석과 시뮬레이션 결과 제안된 방식은 최소한의 바이트를 사용하기 때문에 다른 메커니즘들보다 오버헤드를 줄였고, 유무선 통합 환경에서 에러율이 적은 효율적인 메커니즘임을 입증하였다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제8권4호
• /
• pp.391-400
• /
• 2006

With the on-going wireless access technologies, the Internet has become accessible anytime anywhere. In wireless networks, link errors significantly degrade the performance of the transmission control protocol (TCP). To cope with this issue, this paper improves the recently-proposed terrestrial REFWA (T-REFWA) scheme by adding a new error recovery mechanism to its original design. In the T-REFWA scheme, senders are acknowledged with appropriate sending rates at which an efficient and fair utilization of network resources can be achieved. As the feedback values are computed independently of link errors, senders can keep transmitting data at high rates even in case of link error occurrences. Using this feature, the proposed error recovery mechanism can achieve high throughput in environments with high bit error rates. The throughput is further improved by disabling the exponential back-off algorithm of TCP so that long idle times are avoided in case of link errors. We show through simulations that the proposed method improves TCP performance in high bit error rates. Compared with several TCP variants, the proposed error recovery scheme exhibits higher link utilization and guarantees system fairness for different bit error rates.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
• /
• 제32권1호
• /
• pp.20-28
• /
• 2005

TCP는 웹브라우징, 이메일, 파일 전송 등에서 사용되는 가장 중요한 인터넷 프로토콜 중의 하나이다. 하지만 TCP는 링크 에러율이 극히 적은 유선망에 적합하도록 설계되었기 때문에 무선망에 적용되었을 경우 성능 저하 현상을 가져오게 된다. 이러한 문제의 해결을 위해서 많은 연구가 진행되었다. 하지만 기존 연구의 경우 단일 링크 특성을 가지는 무선망(즉, 동질적 무선망)에서의 이동성만을 고려하여 TCP의 성능을 분석하였다. 하지만 차세대 무선/이동 통신망의 경우 여러 다양한 무선망이 혼합된 이질적 무선망이 될 것이다. 따라서 이러한 이질적 무선망에서의 TCP의 성능을 분석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 이러한 이질적 무선망에서의 단말기의 이동성에 따른 TCP 성능을 분석한다. 그 결과 기존의 연구 결과에서는 볼 수 없던 다른 형태의 TCP 성능 저하 현상을 경험할 수 있었는데 이는 이질적 무선망 사이의 수직적 핸드오프로 인한 패킷 손실과 링크 특성(대역폭과 링크 지연 시간)의 급격한 변화로 인해 TCP의 재전송 타이머 등이 새로운 링크 특성에 맞지 않게 설정되기 때문에 발생하는 것이다. 다양한 시뮬레이션 분석 결과 기존의 다양한 TCP 개선 기법으로는 이러한 문제를 완전히 해결할 수 없고 새로운 접근 기법이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

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