• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.937-941
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• 2016

본 논문에서는 전 세계 스마트폰 기기 시장을 양분하고 있는 안드로이드 스마트폰을 이용하여 원격지에 있는 영상을 실시간으로 확인할 수 있는 시스템을 설계하고 제안하였다. 이 무선 영상 전송 시스템은 개인이 실시간 현지 상황을 서버에 접속한 단말들에 전달하거나 이동 가능한 드론, 로봇 차량 등의 장치에 설치하여 현장 확인, 영상을 통한 보안 감시로 이용할 수 있을 것이다. 보안 감시 및 재난안전 예방을 위해 데이터를 긴급히 보내야하는 경우도 있다. 이러한 이용 분야들에 적용하면 응급상태나 재난예방, 보안감시에 있어 중요한 역할을 한다. 따라서 효율적인 실시간 스트리밍 전송을 위해서 본 논문에서는 병렬 TCP 통신 (parallel stream)을 이용하여 구현하였다. 결론적으로, 병렬 TCP 통신을 이용한 시스템의 효과를 다양한 환경에서 평가하고 성능 분석도 하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권9호
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• pp.425-434
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• 2007

NGI나 Internet2와 같은 프로젝트로 인해 인터넷 백본 속도가 상당히 높아졌음에도 불구하고, 분산된 응용 프로그램들은 고성능의 네트워크를 제대로 활용하지 못하고 있다. 이러한 현상이 발생하는 원인으로 표준 전송 프로토콜(TCP)을 들 수 있다. TCP는 안전성/신뢰성을 보장하기 위해 설계되어 있으나, 이로 인해 발생될 수 있는 성능 저하에 관한 문제는 고려되지 않았다. 이러한 문제를 해결하고자 여러 기술들이 연구되고 있으며, 그 중 병렬 전송 기술은 응용레벨에서 다중 스트림을 이용하여 데이타를 전송하는 기술로써, 호환성 문제까지 해결하고 있다. 최근 병렬 전송 기술을 연구하는 연구자들은 최적의 병렬연결 개수의 범위를 찾는데 연구의 초점을 맞추고 있다. 그러나 이러한 연구들에서는 최적의 병렬연결 개수를 실험을 통해 경험적으로 결정하고 있으며, 데이타를 전송하는 호스트의 성능이나 전송 거리는 고려하지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 호스트의 성능과 병렬 전송과의 관계, 전송 거리와 병렬 전송 관계를 분석하고, 그 결과를 토대로 효율적이면서 최대 전송 성능을 확보할 수 있는 최적의 병렬연결 개수 결정 메커니즘을 논의하고자 한다.

• 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.

• 스마트미디어저널
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• 제2권4호
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• pp.51-59
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• 2013

백본망의 지속적인 고속화는 충분한 가용대역폭을 제공하고 있지만 장거리 대용량 데이터 전송에서 이를 잘 활용하지 못하고 있다. 이는 대부분 응용들이 TCP를 사용하는데서 원인을 찾을 수 있으며 TCP는 전송메커니즘 특성상 고속네트워크에서 신속한 가용대역폭 확보가 어렵다. UDT는 응용계층 전송프로토콜로써 고속네트워크에서 용을 목표 설계된 잘 알려진 프로토콜이다. 본 논문에서는 네트워크 혼잡상태에 적응적인 UDT 병렬전송기법에 대해 제안하고 다음 두 가지 관점에서 성능을 평가한다. 첫째, UDT Rate 혼잡제어에 따른 전송성능을 측정하고 UDT의 성능과 비교한다. 둘째, 네트워크 상태에 적응적인 UDT 병렬전송기법의 전송성능에 대해 분석한다. 실험결과 UDT Rate 혼잡제어의 경우 jitter를 30ms로 설정한 경우 RTT 100ms 구간에서 UDT에 비해 106%의 성능향상을 보였다. 또한 Rate 혼잡제어를 적용한 병렬전송의 경우 jitter를 20ms로 설정한 경우 RTT 400ms 구간에서 UDT 병렬전송에 비해 107% 성능향상을 실험을 통해 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.221-233
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• 2008

일반적으로 병렬처리가 필요한 경우 병렬처리 전용으로 제조된 시스템을 사용하지만, 가까운 주위에서 쉽게 얻을 수 있는 PC들을 클러스터로 구축하여 병렬처리에 활용할 수도 있다. PC들을 클러스터로 구축하기 위한 가장 쉬운 방법은 PC들을 스위치 허브 중심의 스타 네트워크로 연결하는 방법이지만, 이 논문에서는 병렬처리 연구 및 활용에 더 적합하도록 8개의 PC들이 직접 연결된 클러스터 구축을 위한 TCP/IP 기반 하이퍼큐브 네트워크의 효율적인 구현 방안을 모색하고, 그 기능 및 효율성을 ping, netperf, MPICH 등의 도구를 이용하여 검증하였다. 구현 방안으로 링크 위주의 IP 설정 방법과 노드 위주의IP 설정 방법을 제안하고 두 방법을 비교 분석하였는데, 그 결과 두 방법간에 시간적 성능 차이는 없지만 라우팅 테이블의 단순화 측면에서 노드 위주의 IP설정 방법이 우수함을 볼 수 있었다. 기능적 측면을 검증하기 위하여 응용프로그램의 병렬처리 결과를 스타 네트워크 기반클러스터에서의 결과와 비교하였는데, 두 방법 모두 완벽한 병렬처리 환경을 지원하는 것으로 나타났다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.131-141
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• 2006

최근 들어, 고에너지 물리학 등의 과학 기술이 고도로 발전함에 따라 실험 데이터 등이 대량으로 생산되고 있다. 따라서 이러한 데이터를 분산된 스토리지를 이용하여 저장하고 있으며, 이로 인해 지역적으로 분산된 자원을 하나의 자원처럼 사용 할 수 있는 환경이 요구되고 있다. 그러나 분산된 자원을 관리하는 대부분의 시스템은 다른 관리 시스템과 호환이 되지 않는다는 문제점을 가지고 있다. 데이터 그리드는 이러한 문제를 해결하고 있으며, 효율적인 데이터 관리를 위해 데이터 전송의 안전성과 신속성을 보장하는 GridFTP를 이용하고 있다. 그러나 이러한 툴의 사용은 병렬 전송 기술을 이용하기 때문에 네트워크 과부하가 발생할 가능성이 높으며, 많은 소켓연결을 생성한 응용 프로그램이 네트워크 대역폭의 대부분을 점유하는 문제점이 발생한다. 그러나 현재 병렬 전송 기술의 특성이나 문제점에 대한 분석이 이루어지지 않고 있으며, 특히, 소켓 연결들 간의 간섭 현상에 대한 분석이 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 병렬 전송의 특성을 여러 실험 결과를 통하여 분석하고, 소켓 연결들 간의 간섭 현상을 분석한다. 응용 프로그램이 요구하는 네트워크 대역폭 확보를 위한 소켓 연결의 개수 계산과 새로운 소켓 연결에 의한 간섭 발생 이후 기존의 응용프로그램이 사용할 대역폭을 예측한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1254-1260
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• 2009

본 논문에서는 다수의 병렬 TCP flow들을 가진 소수의 스테이션들이 링크 대역폭을 독점하는 불공평성 문제 에 대해 randam early detection (RED)을 수정한 history-aware RED (HRED)를 제안한다. BitTorrent와 같은 peer-to-peer방식의 파일 공유 애플리케이션들은 파일 다운로드를 위해 다수의 병렬 TCP flow들을 이용한다. 만약 파일 공유 애플리케이션을 수행하는 스테이션들이 다른 스테이션들과 링크를 공유할 경우 대역폭을 독점하는 문제가 발생한다. 이 경우 개별 TCP flow들 간의 공평성 지원을 위해 개발된 RED를 적용하더라도 불공평성은 개선되지 않는다. 제안하는 HRED는 RED와 유사하게 도착하는 패킷들에 대해 확률적으로 drop여부를 결정하되, 스테이션의 링크 점유율에 따라 drop 확률을 조정할 수 있어, 대역폭을 독점하는 스테이션들의 패킷들에 drop 패널티를 부과할 수 있다. 여러 가지 상황을 가정한 시뮬레이션을 통해 HRED가 RED에 비해 스테이션 차원에서의 throughput 공평성 지원 측면에서 최소 60%이상, 전송 효율성 측면에서 4%이상 개선되었음을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1045-1054
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• 2020

본 논문에서는 불안정한 네트워크 환경에서 안정적으로 대용량 데이터 스트림을 전송할 수 있는 TCP/IP 기반 링 버퍼 시스템을 설계하였다. 우리가 제안한 방식에서 각 전파천문대의 백엔드 시스템으로부터 UDP 프레임으로 생성 및 출력되는 관측 데이터 스트림은 클라이언트 시스템 내의 소켓 버퍼를 경유해 대용량 링 버퍼에 UDP 패킷으로 저장된다. 이후 목적지에 해당하는 상관센터로의 안정적인 전송을 위해 해당 패킷은 TCP로 전송되고 상관센터 내의 서버 시스템은 소켓 버퍼에 수신된 패킷에 이상이 없으면 대용량 링 버퍼에 저장한다. 패킷 손실, 중복 및 순서 역전 등의 이상이 발생할 경우 TCP의 흐름 제어를 통해 패킷은 재전송되며 상관센터에 도착한 데이터는 신뢰성을 보장받게 된다. 또한 네트워크 성능 불안정으로 인한 혼잡 회피 발생 시 병렬 스트림 적용을 통해 성능 저하가 최소화될 수 있도록 하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.20-23
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• 2013

최근 방송사에서는 사용하는 고화질 제작용인 대용량 영상파일의 사이트간 전송을 위해 Public IP Network 을 많이 사용하고 있으나, 특히 장거리 Public IP Network 는 QoS 를 보장되지 않는 다양한 원인으로 인해서 전송성능이 저하가 심각하게 발생한다. 본 논문에서는 방송 디지털미디어의 대용량 HD 영상파일을 장거리 전송하는데 발생하는 성능 저하의 원인을 분석하고, 고속 파일전송을 위하여 Parallel TCP Application을 이용해서 다중세션으로 호스트간 Network 을 연결을 하는 방법을 통해서 Network 사용 효율성을 극대화하고 이용하는 구현 사례를 알아본다. 그리고 대용량 HD 영상파일의 고효율 고속 전송시스템을 방송사에서 사용한 결과를 실증하여 IP network 을 사용하는 효율적인 영상전송방식을 검증한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제12권3호
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• pp.275-284
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• 2010

The current multihome-aware protocols (like stream control transmission protocol (SCTP) or parallel TCP for concurrent multipath data transfer (CMT) are not designed for high-capacity and large-latency networks; they often have performance problems transferring large data files over shared long-distance wide area networks. It has been shown that SCTP-CMT is more sensitive to receive buffer (rbuf) constraints, and this rbuf-blocking problem causes considerable throughput loss when multiple paths are used simultaneously. In this research paper, we demonstrate the weakness of SCTP-CMT rbuf constraints, and we then identify that rbuf-blocking problem in SCTP multihoming is mostly due to its loss-based nature for detecting network congestion. We present a simulation-based performance comparison of FAST TCP versus SCTP in high-speed networks for solving a number of throughput issues. This work proposes an end-to-end transport layer protocol (i.e., FAST TCP multihoming as a reliable, delaybased, multihome-aware, and selective ACK-based transport protocol), which can transfer data between a multihomed source and destination hosts through multiple paths simultaneously. Through extensive ns-2 simulations, we show that FAST TCP multihoming achieves the desired goals under a variety of network conditions. The experimental results and survey presented in this research also provide an insight on design decisions for the future high-speed multihomed transport layer protocols.