• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1127-1136
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• 2017

무선 네트워크에서 TCP는 비트 에러에 인한 패킷 손실을 혼잡상태에 의한 손실로 오인하여 잦은 혼잡제어가 일어나 성능 저하가 발생한다. 이러한 성능 저하는 기존 TCP를 확장한 프로토콜인 MPTCP (Multipath TCP) 에서도 발생하며, MPTCP의 경우 다중 경로의 전체 성능이 저하되는 문제점도 발생한다. 따라서 본 논문에서는 무선 환경에서 MPTCP 성능 저하를 해결하기 위해 MPTCP 각 경로상의 대역폭을 측정하고 패킷 손실이 발생할 때 측정된 대역폭 만큼 혼잡 윈도우 크기를 줄이는 혼잡제어를 제안하였다. 그리고 제안한 혼잡제어를 리눅스커널에 구현 설치하고 무선 환경의 특성을 적용한 테스트베드와 실제 무선 네트워크에서 기존 MPTCP와 비교분석하였다. 실험결과 제안한 혼잡제어가 기존 MPTCP 혼잡제어보다 무선 환경에서 좋은 처리량 성능을 보여주었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권4호
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• pp.720-740
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• 2011

Wi-Fi-enabled portable devices have recently been introduced into the consumer electronics market. These devices download or upload content, from or to a host machine, such as a personal computer, a laptop, a home gateway, or a media server. This paper investigates the fairness among multiple Wi-Fi-enabled portable devices in a home network when they are simultaneously communicated with the host machine. First, we present that, a simple IEEE 802.11-based home network suffers from unfairness, and the fairness is exaggerated by the wireless link errors. This unfairness is due to the asymmetric response of the TCP to data-packet loss and to acknowledgment-packet loss, and the wireless link errors that occur in the proximity of any node; the errors affect other wireless devices through the interaction at the interface queue of the home gateway. We propose a QoS-provisioning framework in order to achieve per-device fairness and service differentiation. For this purpose, we introduce the medium access price, which denotes an aggregate value of network-wide traffic load, per-device link usage, and per-device link error rate. We implemented the proposed framework in the ns-2 simulator, and carried out a simulation study to evaluate its performance with respect to fairness, service differentiation, loss and delay. The simulation results indicate that the proposed method enforces the per-device fairness, regardless of the number of devices present and regardless of the level of wireless link errors; furthermore it achieves high link utilization with only a small amount of frame losses.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권7B호
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• pp.675-684
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• 2004

TCP 처리율(throughput) 저하의 가장 큰 원인인 재전송 타임아웃(retransmission timeout)을 사전에 방지하기 위한 많은 노력들이 진행되어 왔다. TCP 손실 복구 알고리듬 자체의 오 동작으로 발생하는 타임아웃의 원인은 크게 세 가지로 분류될 수 있다. 현재 가장 널리 사용되고 있는 TCP Reno의 동일한 윈도우께서 발생한 여러 개의 패킷 손실로 인한 타임아웃은 TCP NewReno 혹은 선택 승인(selective acknowledgement) 옵션을 통해서 방지할 수 있고, 윈도우의 크기가 작은 상황에서 중복 승인 패킷(duplicate acknowledgement)의 부족으로 인해서 발생하는 패킷 손실은 제한 전송(Limited Transmit) 기법에 의해서 방지할 수 있다. 본 논문에서는 TCP 타임아웃이 발생하는 상황과 이를 완화하기 위한 방안들로 인한 개선 정도를 정확한 모델링을 통한 수학적 분석과 시뮬레이션을 통해서 비교 분석한다. 본 논문의 결과를 토대로 앞으로 사용할 TCP의 패킷 손실 정도에 따른 손실 복구(loss recovery)성능을 정량적으로 분석하고 예측하는 것이 가능하다. TCP의 성능은 손실 복구 과정의 성능에 크게 좌우된다는 점을 고려할 때 이는 매우 큰 중요성을 가진다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권7호
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• pp.3465-3479
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• 2017

Information-Centric Vehicular Ad Hoc Network (IC-VANET) is a promising network architecture for the future intelligent transport system. Video streaming applications over IC-VANET not only enrich infotainment services, but also provide the drivers and pedestrians real-time visual information to make proper decisions. However, due to the characteristics of wireless link and frequent change of the network topology, the packet loss seriously affects the quality of video streaming applications. In this paper, we propose a REceiver-Driven loss reCOvery Mechanism (REDCOM) to enhance video dissemination over IC-VANET. A Markov chain based estimation model is introduced to capture the real-time network condition. Based on the estimation result, the proposed REDCOM recovers the lost packets by requesting additional forward error correction packets. The REDCOM follows the receiver-driven model of IC-VANET and does not require the infrastructure support to efficiently overcome packet losses. Experimental results demonstrate that the proposed REDCOM improves video quality under various network conditions.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.29-34
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• 2014

데이터 융합 기술은 단일 독립 레이더에 의해 이루어지는 것보다 더 정확한 추정치들을 갖기 위해 다중 레이더와 관련 정보로부터 데이터를 결합한다. 본 논문에서는 다중 레이더에서 처리되는 패킷의 지연 시간 및 손실을 분석하여 다중 레이더 데이터 융합시 중앙 자료처리 연산부에서 자료 처리 인터벌을 최소화한다. 이를 위하여 중앙 집중형 자료융합에 대한 레이더 네트워크를 모델링하고, NS-2를 이용하여 각각의 큐를 M/M/1/K로 가정하고 큐 내부에서의 패킷 지연시간과 패킷 손실을 분석한다. 분석 자료를 통해 다중 레이더 자료를 융합처리 할 때 평균 지연시간을 확인 하였으며, 이 지연시간은 융합센터에서의 레이더 자료 대기시간 기준으로 사용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권4호
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• pp.563-572
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• 2002

무선 이동 네트워크에서 대부분의 패킷 손실은 네트워크 체증(congestion)보다는 전송(propagation) 오류에 의해 발생된다. 이러한 전송 오류에 의한 패킷 손실을 방지하여 전송 효율을 향상하기 위해 무선 네트워크에서는 FEC(Forward Error Correction)알고리즘을 채택하고 있다. 그러나 정적인 FEC방식은 연속적으로 변화하는 무선 채널의 전송 오류율에 알맞은 정정 코드(check code)를 채택하지 못해 도리어 전송 효율이 저하되는 문제가 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해서는 채널의 상태에 따라 FEC를 동적으로 변경하는 것이 필요하다. 본 논문은 무선 채널 특성의 이론적 분석과 저 출력 라디오파를 이용하는 센서(sensor) 네트워크상에서의 실험적 측정을 통해서, 적응적 FEC 기법이 무선 네트워크의 전송 성능을 향상시킬 수 있다는 것을 보여준다. 또한 전송 에러률이 $10^{-3}$ 정도로 상당히 오류가 많은 무선 네트워크에서 적용할 수 있는 적응적 FEC 기법, FECA(FEC-level Adaption)기법을 제안한다. 마지막으로 FEC 알고리즘의 성능 비교를 위해 패킷 시뮬레이션에서 비트 레벨(bit-level) 오류를 시뮬레이션할 수 있는 통합 시뮬레이션 기법을 소개한다. 통합 시뮬레이션을 통해 FECA는 정적 FEC에 비해서 지속적으로 무선 채널 오류률에 알맞는 FEC 정정 코드를 채택하여 성능을 향상시키는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권12B호
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• pp.1656-1664
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• 2001

인터넷상에서 광범위하게 사용되고 있는 TCP는 통신망에서 패킷 유신이 생길 경우 이를 망 혼잡에 의한 유실이라고 보고 혼잡제어를 통해 혼잡을 해결하고자 한다. TCP는 상대적으로 매우 안정적인 유선링크를 염두에 두고 개발된 전송규약이기 때문에 높은 BER 특성을 가지는 무선링크에 적용시 성능의 하락이 두드러지게 된다. 본 논문에서는 유무선이 통합된 망에서, 특히 전송오류율이 놀은 환경에서의 TCP 성능저하를 극복하기 위한 방안으로 Explicit Error Notification(EEN) 알고리즘을 제안하였다. EEN 알고리즘은 무선 링크에서 에러가 발생할 경우 수신측에서 TCP 세그먼트의 시퀀스 넘버와 송수신 주소론 디코딩한다. 이를 통해 송신 TCP에게 무선링크에서 에러로 인한 패킷 손실이 발생했음을 알려주는 NACK를 보내 패킷의 손실이 유선의 혼잡에 의한 것이 아님을 알게 하여 무선링크에서 TCP 프로토콜의 성능을 향상시켰다. 제안한 EEN 알고리즘의 성능을 분석한 결과 에러를 많이 정정할수록 성능향상의 폭이 큼을 알 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.15-23
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• 2007

무선 랜(IEEE 802,11)은 신뢰적인 데이터 전송을 위해 기존 TCP를 사용하고 무선 신호의 단절, 간섭, 감쇠 영향으로 인하여 혼잡하지 않은 상태에서 의도하지 않은 패킷손실을 유발한다. 무선 랜에서의 TCP는 패킷손실을 혼잡으로 판단하고, 혼잡제어 알고리즘을 작동하므로 전반적인 전송률이 감소된다. 본 논문은 무선 랜에서의 전송률 증가를 위해 유선 네트워크 고속전송 기법인 TCP 버퍼튜닝을 적용하여 TCP 버퍼크기와 전송률과의 상관관계를 분석한다. 분석을 통해 버퍼크기 증가에 관계없이 더 이상의 전송률이 증가되지 않는 특정 버퍼 한계점을 찾고, 이를 우리는 최대버퍼한계(Maximum Buffer Threshold, MBT)라 정의한다. 최대버퍼한계를 산출하기 위해 실제 연주를 통해 음악파일을 생성한 후 이를 이용하여 실험을 한다. 최대 버퍼한계 기반 TCP 버퍼튜닝은 운영체제 기본 버퍼크기에서의 무선 전송률과 비교하여 송수신간 RTT가 5ms 구간에서 20.3%, RTT 10ms에서 21.4%, RTT 20ms에서 45.4% 전송률이 향상된다. 또한 특정 RTT 구간에서 최대 전송률을 97%의 정확도로 예측하고, 최대버퍼한계 이상으로 TCP 버퍼크기를 설정하는 것은 전송률 증가에 영향이 없음을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권4A호
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• pp.385-392
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• 2006

차세대 이동통신시스템은 초고속의 다양한 이동 멀티미디어 서비스를 제공하는 것을 목표로 하는 바 이러한 초고속의 서비스를 요구하는 다수의 사용자를 수용하려면 셀의 크기를 더욱 즐여서 무선 자원의 재사용성을 증대시켜야 한다. 이런 환경에서는 핸드오버가 빈번히 발생하고 이로 인해 허용 가능한 핸드오버 처리 지연 시간을 감소시켜 결국 패킷 손실과 핸드오버 실패를 초래하게 된다. 또한 패킷 손실을 보상하기 위한 재전송이 필요하게 되어 시스템의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 차세대 이동 통신망에서 이음매 없는(seamless) 멀티미디어 서비스를 제공하기 위한 방안의 하나로서, 이동 단말기의 셀 내 위치와 이동방향에 대한 정보를 퍼지 기법에 의해 추정하고 이를 바탕으로 핸드오버 요구 전에 핸드오버 설정 절차를 미리 수행하는 핸드오버 기법을 제안하고 시뮬레이션에 의해 성능을 분석한다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.37-43
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• 2018

Science DMZ는 종단간 전송효율성 극대화를 위해 전용네트워크, DTN, 최소한의 보안정책과 같은 복합적인 요소를 고려한 네트워크 구조이다. 그리고 Science DMZ의 고대역폭의 전용네트워크를 충분히 활용하기 위해서는 DTN 튜닝이 필수적인 요소이다. 아울러 네트워크 병목구간으로 인한 패킷손실을 최소화하기 위해 네트워크 시스템의 튜닝이 병행적으로 수행되어야 한다. 본 논문에서는 Science DMZ 네트워크 구조에서 전송효율성 극대화를 위한 데이터 전송 노드 및 네트워크 시스템 튜닝 방안에 대해 제안한다. 국가과학기술연구망을 이용한 성능측정결과 DTN 튜닝 후 네트워크 성능이 튜닝을 하지 않을 것과 비교해 180% 성능향상을 보였다. 아울러 shaping 정책을 적용한 네트워크 시스템 튜닝 후 성능측정결과 손실 없이 9.4Gb/s의 성능을 보였다.