• 한국통신학회논문지
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• 제31권11B호
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• pp.969-978
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• 2006

멀티미디어 서비스의 증가는 인터넷 콘텐츠의 새로운 국면으로 나타나고 있다. IP텔레폰, 화상채팅과 같은 멀티미디어 서비스는 대역폭, 지터, 패킷유실, 전송지연 듯의 네트워크 파라미터에 민감한 데이터이다. 멀티미디어 서비스의 QoS 보장을 위해서 RTP/RTCP를 이용하여 네트워크 상황을 판단하고 전송률을 조절하는 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 최선형(Best-Effort) 서비스를 제공하는 현 인터넷 구조에서 RTP/RTCP 구조를 확장하여 단방향 전송 지연시간을 구하고 이를 이용하여 네트워크 상황을 판단하는 기법을 제안한다. 또한 단방향 전송지연을 이용하여 급변하는 네트워크 상황에 즉각적으로 대처하기 위한 동적인 RTCP 구조를 제안한다. 모의 실험결과 제안한 단방향 전송 지연 기법은 GPS를 이용한 단방향 전송 기법과 유사한 성능을 보였으며, 제안한 동적 RTCP 기법은 적은 RTCP RR패킷 전송으로 패킷 손실률이 감소하는 효과를 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.2281-2287
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• 2013

네트워크 코딩은 통신의 새로운 패러다임이다. 네트워크 코딩에서 중간 노드는 입력 패킷을 조합하여 새로운 패킷을 생성하여 이웃 노드에게 방송한다. 네트워크 코딩은 실제 네트워크에 폭넓게 적용될 수 있기 때문에 정보 이론의 주요 연구 분야로 빠르게 떠오르고 있다. 네트워크 코딩은 무선 멀티홉 네트워크에서 처리량과 채널 효율을 향상시킬 것으로 예상된다. 관련 선행연구들이 무선 Ad-hoc 네트워크 분야에서 활발히 이루어지고 있다. 우리의 연구에서 중간노드는 네트워크 코딩을 하기위해서 단일홉 양방향 패킷을 식별한다. 우리는 제안된 기법이 네트워크 패킷의 디코딩 성공률을 증가시킬 수 있을 것으로 기대한다. 컴퓨터 시뮬레이션에서 제안된 네트워크 코딩기법은 코딩 이득과 패킷 전송률에서 기존의 네트워크 코딩기법보다 나은 성능을 얻을 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권2호
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• pp.683-701
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• 2012

IEEE 802.11 standard has achieved huge success in the past decade and is still under development to provide higher physical data rate and better quality of service (QoS). An important problem for the development and optimization of IEEE 802.11 networks is the modeling of the MAC layer channel access protocol. Although there are already many theoretic analysis for the 802.11 MAC protocol in the literature, most of the models focus on the saturated traffic and assume infinite buffer at the MAC layer. In this paper we develop a unified analytical model for IEEE 802.11 MAC protocol in ad hoc networks. The impacts of channel access parameters, traffic rate and buffer size at the MAC layer are modeled with the assistance of a generalized Markov chain and an M/G/1/K queue model. The performance of throughput, packet delivery delay and dropping probability can be achieved. Extensive simulations show the analytical model is highly accurate. From the analytical model it is shown that for practical buffer configuration (e.g. buffer size larger than one), we can maximize the total throughput and reduce the packet blocking probability (due to limited buffer size) and the average queuing delay to zero by effectively controlling the offered load. The average MAC layer service delay as well as its standard deviation, is also much lower than that in saturated conditions and has an upper bound. It is also observed that the optimal load is very close to the maximum achievable throughput regardless of the number of stations or buffer size. Moreover, the model is scalable for performance analysis of 802.11e in unsaturated conditions and 802.11 ad hoc networks with heterogenous traffic flows.

• Journal of Communications and Networks
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• 제16권4호
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• pp.397-406
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• 2014

Radio frequency (RF) jamming is a denial of service attack targeted at wireless networks. In resource-hungry scenarios with constant traffic demand, jamming can create connectivity problems and seriously affect communication. Therefore, the vulnerabilities of wireless networks must be studied. In this study, we investigate a particular type of RF jamming that exploits the semantics of physical (PHY) and medium access control (MAC) layer protocols. This can be extended to any wireless communication network whose protocol characteristics and operating frequencies are known to the attacker. We propose two efficient jamming techniques: A low-data-rate random jamming and a shot-noise based protocol-aware RF jamming. Both techniques use shot-noise pulses to disrupt ongoing transmission ensuring they are energy efficient, and they significantly reduce the detection probability of the jammer. Further, we derived the tight upper bound on the duration and the number of shot-noise pulses for Wi-Fi, GSM, and WiMax networks. The proposed model takes consider the channel access mechanism employed at the MAC layer, data transmission rate, PHY/MAC layer modulation and channel coding schemes. Moreover, we analyze the effect of different packet sizes on the proposed jamming methodologies. The proposed jamming attack models have been experimentally evaluated for 802.11b networks on an actual testbed environment by transmitting data packets of varying sizes. The achieved results clearly demonstrate a considerable increase in the overall jamming efficiency of the proposed protocol-aware jammer in terms of packet delivery ratio, energy expenditure and detection probabilities over contemporary jamming methods provided in the literature.

• 방송공학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.797-800
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• 2011

MPEG에서 진행 중인 MPEG Media Transport(MMT) 표준화는 IP기반 방송통신융합망에서 효과적인 멀티미디어 전송을 목적으로 하고 있다. 본 고에서는 MMT 제안 기술로서, 유선망에 비해 채널의 변화가 많은 무선망에서 효과적인 멀티미디어 전송을 위해 제안된 크로스레이어 디자인(Cross Layer Design-CLD)에서의 신호세기(signal strength information) 활용 방법을 소개한다. 무선환경에서 신호세기를 활용하면 매우 효율적인 멀티미디어 전송이 가능함은 관련 연구 논문[1]-[5]을 통해 증명되었다. 하지만, 무선채널의 특성상 서로 다른 신호세기의 범위를 사용함으로써 신호세기 정보의 유용성에도 불구하고 레이트 어댑테이션 애플리케이션에서 활용하는데 제한이 있어왔다. 따라서 본 논문에서는 MMT 표준화 기술 기고로 제안된 무선채널 신호세기 정보의 범위를 표준화된 형식으로 활용하는 방법에 대하여 기술한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제48권3호
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• pp.19-27
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• 2011

광 네트워크 기술의 발달로 인해 오늘날 대부분의 네트워크는 수십 Gb/s를 지원한다. UDT(UDP-based Data Transfer protocol)는 대역폭과 지연시간이 큰 네트워크 환경에서 대용량 데이터 전송을 위한 프로토콜이다. 그러나 UDT는 고정된 sync-interval(0.01초) 간격으로 주기적인 rate control을 실행한다. 네트워크 트래픽 상태의 변화가 심한 환경에서는 sync-interval 동안 가용 대역폭을 충분히 활용하지 못하는 문제점이 발생한다. 본 논문은 sync-interval 구간에서 네트워크 트래픽 상태에 적응적인 rate control 기법을 제안한다. 네트워크 트래픽 상태는 RTT 변화를 바탕으로 판단한다. 제안 기법은 네트워크 상태를 4개의 구간으로 설정하여 패킷 sending period를 조절함으로써 rate control을 수행한다. 시뮬레이션 결과를 통하여 기존 UDT에 비해 throughput 과 안정성이 향상되었음을 보였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권3호
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• pp.277-285
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• 2011

Real-time multimedia streaming over the Internet is rapidly increasing with the popularity of user-created contents, Web 2.0 trends, and P2P (peer-to-peer) delivery support. While many homes today are broadband-enabled, the quality of experience (QoE) of a user is still limited due to frequent interruption of media playout. The vulnerability of TCP (transmission control protocol), the popular transport-layer protocol for streaming in practice, to the packet losses, retransmissions, and timeouts makes it hard to deliver a timely and persistent flow of packets for online multimedia contents. This paper presents TCP-real-time online multimedia environment (ROME), a novel transport-layer framework that allows the establishment and coordination of multiple many-to-one TCP connections. Between one client with multiple home addresses and multiple co-located or distributed servers, TCP-ROME increases the total throughput by aggregating the resources of multiple TCP connections. It also overcomes the bandwidth fluctuations of network bottlenecks by dynamically coordinating the streams of contents from multiple servers and by adapting the streaming rate of all connections to match the bandwidth requirement of the target video.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.1147-1151
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• 2018

사용자들이 언제 어디서든 콘텐츠를 생성하고 공유함에 따라 CCN이라고 하는 새로운 네트워킹 구조가 등장하게 되었다. CCN은 IP 주소가 아닌 콘텐츠 이름 자체를 패킷 식별자로 사용하는 방식을 취하고 있다. 그러나, 현재 CCN 프로토콜은 콘텐츠 소스의 이동성을 지원하는데 문제를 갖고 있으며, 이로 인해 패킷 전달시 긴 전송 지연과 긴 서비스 단절 문제를 나타낸다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 계층적 이동성 관리 방안이 제시되었으나, 이 또한 interest 패킷의 손실과 긴 핸드오프 지연이라는 문제를 갖고 있다. 따라서 본 논문에서는 하이브리드 형태의 이동성 관리 방안을 제시하며, 성능 분석으로 제안 방안이 감소된 제어 오버헤드의 손실율을 가짐을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권7A호
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• pp.711-723
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• 2002

ISO/IEC MPEG-4 FGS (finer granular scalable) 비디오 스트림을 패킷손실 측면의 차등서비스 (differentiated services: DiffServ) 네트워크상에서 차별화 전송하는 시스템을 제안하고, 그 성능을 분석한다. 이를 위한 전체 제안시스템의 구조는 크게 다음의 3 부분으로 나눌 수 있다. 즉 1) 선형 근사화한 전송율-왜곡치 (rate-distortion: R-D) 모델를 사용하여 비디오 품질를 일정하게 유지하는 최적의 계층화된 전송율 적응 제어 부분, 2) 각각의 비디오 패킷이 손실될 때 전체품질에 미치는 영향을 고려하는 우선순위 패킷화 (prioritized packetization) 부분, 그리고 3) 이와 같이 우선순위화된 비디오 패킷 스트림을 차등서비스 네트워크 상에서 차별화 전송을 수행하는 부분으로 구분할 수 있다. 따라서 상기한 3 부분들이 효율적으로 연동되어 비디오 전송을 수행할 때, 동일한 네트워크 자원이 주어진 경우 얻을 수 있는 종단간 (end-to-end) 비디오 품질의 향상을 비교 분석하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권4호
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• pp.2002-2019
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• 2017

RPL routing protocol for low-power and lossy networks is an Internet Engineering Task Force (IETF) recommended IPv6 based protocol for routing over Low power Lossy Networks (LLNs). RPL is proposed for networks with characteristics like small packet size, low bandwidth, low data rate, lossy wireless links and low power. RPL is a proactive routing protocol that creates a Directed Acyclic Graph (DAG) of the network topology. RPL is increasingly used for Internet of Things (IoT) which comprises of heterogeneous networks and applications. RPL proposes a single path routing strategy. The forwarding technique of RPL does not support multiple paths between source and destination. Multipath routing is an important strategy used in both sensor and ad-hoc network for performance enhancement. Multipath routing is also used to achieve multi-fold objectives including higher reliability, increase in throughput, fault tolerance, congestion mitigation and hole avoidance. In this paper, M-RPL (Multi-path extension of RPL) is proposed, which aims to provide temporary multiple paths during congestion over a single routing path. Congestion is primarily detected using buffer size and packet delivery ratio at forwarding nodes. Congestion is mitigated by creating partially disjoint multiple paths and by avoiding forwarding of packets through the congested node. Detailed simulation analysis of M-RPL against RPL in both grid and random topologies shows that M-RPL successfully mitigates congestion and it enhances overall network throughput.