• Journal of Communications and Networks
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• 제6권3호
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• pp.235-244
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• 2004

There have been a lot of approaches to evaluate and predict transmission control protocol (TCP) performance in a numerical way. Especially, under the recent advance in wireless transmission technology, the issue of TCP performance over wireless links has come to surface. It is because TCP responds to all packet losses by invoking congestion control and avoidance algorithms, resulting in degraded end-to-end performance in wireless and lossy systems. By several previous works, although it has been already proved that overall TCP performance is largely dependent on its loss recovery performance, there have been few works to try to analyze TCP loss recovery performance with thoroughness. In this paper, therefore, we focus on analyzing TCP's loss recovery performance and have developed a simple model that facilitates to capture the TCP sender's behaviors during loss recovery period. Based on the developed model, we can derive the conditions that packet losses may be recovered without retransmission timeout (RTO). Especially, we have found that TCP Reno can retransmit three packet losses by fast retransmits in a specific situation. In addition, we have proved that successive three packet losses and more than four packet losses in a window always invoke RTO easily, which is not considered or approximated in the previous works. Through probabilistic works with the conditions derived, the loss recovery performance of TCP Reno can be quantified in terms of the number of packet losses in a window.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권7호
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• pp.45-51
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• 2009

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 지연시간에 민감한 데이터를 빠르게 전송하기 위하여 채널 상태를 고려하여 경로를 선택하는 라우팅 기법을 제안하였다. 실시간 전송을 위한 기존의 방식들은 단순히 전파 지연시간이 짧은 경로 혹은 홉 수가 적은 경로를 선택한다. 또한, 무선 매체의 특성에 따라 링크 에러율을 기반으로 하여 실시간 전송 경로를 선정하는 알고리즘도 제안되었다. 하지만, 링크 에러율이 영향을 미치는 전파 지연시간과 재전송 타임아웃 시간은 채널을 검사하고 백오프하는 시간 보다 짧다. 따라서, 본 논문에서 제안하는 기법은 채널 백오프 비율을 기반으로 하여 채널 사용과 패킷 송신에 소요되는 시간을 추정하였다. 소스 노드는 가장 짧은 지연시간을 가진 경로를 실시간 트래픽을 위한 전송 경로로 선택하였다. 링크 에러율과 채널 백오프 비율에 따른 실험을 통하여 제안 방식이 종단 간의 데이터 전달 속도를 향상시킨다는 사실을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.473-475
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• 2006

FieldBus communication systems in industrial wired and wireless network may cause the degradation of the TCP performance due to the racket loss. TCP is particularly targeted at the wired networks, a packet loss is assumed to be caused by the network congestion. As a result, the performance of TCP decreases significantly when used over networks that exhibit a high bit error rate. In order to solve this problem, this paper designs and implements the WFSnoop mechanism which offers a fast local retransmission. The proposed mechanism does not require any changes in customer premises. Base on the simulation in the wired and wireless network environment, we analyzed the performance of the WFSnoop mechanism.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제3권6호
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• pp.643-651
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• 2000

초고속 인터넷의 멀티미디어 서비스 통합에 대한 해결책으로 ATM네트워크 기술이 널리 사용되고 있다. 특히 ABR과 UBR 서비스 클래스는 데이터 애플리케이션을 지원하기 위해 발전되었다. 본 논문에서는, UBR 서비스 상에서는 빠른 재전송과 회복 (FRR) 및 Nagle's 알고리즘의 적용과, ABR 서비스 강에서는 EFCI 스위치 파라미터 조절을 통한 TCP 데이터의 전송성능 향상 효과를 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 본 연구의 결과로, ATM 네트워크 상에서 TCP의 성능향상은 TCP 파라미터의 조절과 효과적인 스위치 파라미터의 설정을 통해 가능해 짐을 알 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제10권2호
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• pp.29-38
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• 2021

모바일 네트워크 및 인터넷의 발전은 물리적인 거리의 한계를 극복하고 원격지의 정보를 제공하거나 획득하는데 기여하고 있다. 그러나 영상 전송을 주요 정보 제공 수단으로 사용하는 시스템은 여전히 고대역폭과 저지연 전송을 요구하고 있으며, 전송된 영상을 기반으로 상황을 판단하고 실시간 피드백을 제공하기 위해서는 전송된 영상의 품질뿐만 아니라 데이터 신뢰성과 전송 지연시간 문제는 극복해야할 중요한 부분이다. 5세대 모바일 네트워크의 출현은 이전 세대의 기술에서 경험할 수 없었던 고대역폭과 정밀한 위치 인식 등의 특성을 제공하여, 원격 진료 및 수술, 사회안전망을 위한 무선 원격 비디오 감시 시스템, 차량의 자율 주행 뿐만 아니라 UAV/UGV의 비가시권 제어를 실현할 수 있는 기반이 되고 있다. 또한 모바일 네트워크의 특성을 고려하여 네트워크 지연 시간을 최소화하는 Mobile Edge Computing 기술은 기존의 스마트 단말과 고가용성 서버 시스템으로 구성되던 시스템 아키텍처에 대한 변화를 요구하고 있다. 그러나 여전히 무선 구간에서 발생하는 네트워크 불확실성은 고해상도 영상을 전송할 때 영상 품질의 문제로 이어지며, 캐시를 활용한 전통적인 해결 방법은 지연 시간의 증가로 이어지게 되어 5G-MEC로 극복한 문제에 대한 근본적인 해결책이 되지 못한다. 본 연구에서는 Foward Error Correction과 Fast Retransmission을 이용하는 SRT 프로토콜을 기반으로 초저지연 고화질 영상 전송 시스템을 제안하고 각 시스템 컴포넌트를 5G-MEC의 특성을 고려하여 배치하여 4K 영상 전송시에도 종단간 지연시간을 1초 이하로 제한할 수 있음을 실험 결과로 제시하고 있다. 또한 실시간 고화질 영상 전송시 고려해야하는 요소로, 영상의 품질과 카메라-사용자 간의 최종 지연 시간 및 지연시간에 영향을 미치는 구간을 분석하고 추가적으로 개선할 수 있는 부분을 찾아 제시하도록 한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제8권3호
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• pp.336-343
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• 2002

오늘날 무선망의 출현으로 기존의 인터넷 환경은 유/무선이 통합된 단일 망으로 변화하고 있다. 그러나 현재 TCP는 전송상의 모든 패킷 손실을 혼잡으로 인한 손실로 판단하여 혼잡 윈도우를 줄이는 등의 혼잡 제어 메커니즘을 호출한다. 이것을 무선 구간에 적용시켰을 때 핸드오프나 비트 에러로 인한 패킷 손실이 발생할 때조차 혼잡으로 인한 패킷 손실로 판단하여 혼잡 윈도우를 줄이기 때문에 종단간 TCP 처리량을 저하시킨다. 본 논문에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해 기존의 유선 망에서 혼잡 제어 메커니즘으로 사용되던 ECN(Explicit Congestion Notification)을 확장하여 무선 링크 상에서의 TCP 성능을 제어하는 기법을 제시한다. 이것은 패킷 손실이 혼잡에 의한 것인지, 무선 링크 구간에서 비트 에러 또는 핸드오프에 의한 것인지를 구분하는 기법으로 유/무선이 통합된 망에서 혼잡이 발생할 때만 혼잡 제어 메커니즘을 호출하도록 하는 기법이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제39권8호
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• pp.1-6
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• 2002

본 논문에서는 인터넷이나 멀티미디어 서비스 등 고속 패킷 전송에 적합한 CDMA/TDD 시스템과 빠른 복호 및 재전송 요구가 가능한 순차적 복호 기법에 관하여 고찰하였다. 또한 순차적 복호 기법 중 FANO 알고리즘의 단점인 재방문 횟수를 줄이기 위하여 경쟁경로를 도입하는 개선된 FANO 알고리즘을 제안하였다. 그리고 다중경로 채널에서 이러한 순차적 복호 알고리즘이 적용된 CDMA/TDD 시스템의 성능을 분석하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제1권2호
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• pp.1-10
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• 2000

초고속 인터넷의 멀티미디어 서비스 통합에 대한 해결책으로 ATM 네트워크 기술이 널리 사용되고 있다. ATM 서비스를 기반으로 하는 인터넷 프로토콜에서는 ATM층에서 하나의 셀 손실은 전체 패킷 손실을 초래하여 TCP의 성능이 저하된다. 따라서 혼잡 시 패킷의 손실을 줄이기 위해 UBR 서비스에서는 UBR+EPD 방식이, ABR 서비스에서는 ER 방식이 제안되었다. 본 논문에서는, 빠른 재전송과 회복 (FRR)을 사용한 UBR+EPD와 EPD 알고리즘의 임계치 파라미터(R)의 조절과 TCP 파라미터인 MTU 크기의 변화가 성능향상에 미치는 영향을 분석하였으며, 이러한 성능분석을 통해 제안한 방안이 향상된 처리율과 공정성을 보임을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권9호
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• pp.4572-4586
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• 2019

Mobile Edge Computing (MEC) and Information-Centric Networking (ICN) are essential network architectures for the future Internet. The advantages of MEC and ICN such as computation and storage capabilities at the edge of the network, in-network caching and named-data communication paradigm can greatly improve the quality of video streaming applications. However, the packet loss in wireless network environments still affects the video streaming performance and the existing loss recovery approaches in ICN does not exploit the capabilities of MEC. This paper proposes a Deep Learning based Loss Recovery Mechanism (DL-LRM) for video streaming over MEC based ICN. Different with existing approaches, the Forward Error Correction (FEC) packets are generated at the edge of the network, which dramatically reduces the workload of core network and backhaul. By monitoring network states, our proposed DL-LRM controls the FEC request rate by deep reinforcement learning algorithm. Considering the characteristics of video streaming and MEC, in this paper we develop content caching detection and fast retransmission algorithm to effectively utilize resources of MEC. Experimental results demonstrate that the DL-LRM is able to adaptively adjust and control the FEC request rate and achieve better video quality than the existing approaches.

• 정보처리학회논문지C
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• 제11C권2호
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• pp.229-234
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• 2004

본 논문에서는 RFC 규격을 준수하는 정상적인 TCP와 속도를 제한하는 여러 제약을 무시한 TCP 간의 성능을 비교하였다. 이를 위하여, TCP의 속도에 영향을 미치는 주요 항목들을 결정하였으며, 리눅스 커널의 TCP 소스에서 결정된 항목들을 제거하고 정상적인 TCP와의 성능을 비교하였다. 본 연구 결과를 살펴보면, 목적지가 근거리인 경우 패킷 에러가 발생하지 않는다면 정상적인 TCP와 본 연구에서 수정된 TCP간의 파일 전송 시간의 차이가 그다지 크게 나지 않았다. 하지만, 원거리에 있는 목적지로 웹 페이지와 같은 작은 크기의 파일을 전송할 경우, 혼잡제어 메커니즘 중 저속 출발(slow start)을 적용하지 않았을 때는 전송 시간에서 매우 큰 차이를 나타냈다. 또한, 어느 정도의 패킷 에러가 발생되는 환경에서는 목적지가 근거리이건 원거리이건 혼잡제어를 하지 않도록 수정된 TCP가 RFC 규격을 준수하는 표준 TCP에 비해 빠른 전송 속도를 나타냈다.