• ETRI Journal
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• 제37권1호
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• pp.66-76
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• 2015

In this work, we propose an efficient selective retransmission method for multiple-input and multiple-output (MIMO) wireless systems under orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) signaling. A typical received OFDM frame may have some symbols in error, which results in a retransmission of the entire frame. Such a retransmission is often unnecessary, and to avoid this, we propose a method to selectively retransmit symbols that correspond to poor-quality subcarriers. We use the condition numbers of the subcarrier channel matrices of the MIMO-OFDM system as a quality measure. The proposed scheme is embedded in the modulation layer and is independent of conventional hybrid automatic repeat request (HARQ) methods. The receiver integrates the original OFDM and the punctured retransmitted OFDM signals for more reliable detection. The targeted retransmission results in fewer negative acknowledgements from conventional HARQ algorithms, which results in increasing bandwidth and power efficiency. We investigate the efficacy of the proposed method for optimal and suboptimal receivers. The simulation results demonstrate the efficacy of the proposed method on throughput for MIMO-OFDM systems.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.853-863
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• 2015

In this paper, we proposed cross-layered approach of video codec and communication system for the efficient video streaming service. Conventional video streaming is served by divided system which consist of video codec layer and communication layer. Its disintegration causes the limitation of the performance of video streaming service. With the cross-layered design, each layer could share the information and the service is able to enhance the performance. And we proposed the selective retransmission method in communication system based on the cross-layered system that reflect the information of encoded video data. Selective retransmission method which consider the characteristics of video data improves the performance of video streaming services. We verified the proposed method with raw format full HD test sequence with H.264/AVC codec and MATLAB simulation. The simulation results show that the proposed method improves about 10% PSNR performance.

• 정보처리학회논문지C
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• 제15C권6호
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• pp.523-530
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• 2008

본 논문은 제한된 재전송 횟수(retransmission persistence)를 갖는 SR-ARQ(Selective Repeat Automatic Repeat reQuest) 프로토콜의 큐잉 지연에 대한 분석 모델을 제안한다. SR-ARQ는 링크 계층 프로토콜로서 전송 중에 손실되거나 손상된 패킷을 재전송을 통해 복구하는 기능을 한다. SR-ARQ의 재전송 횟수는 SR-ARQ의 손실 복구 성능 뿐만 아니라 지연 성능에 큰 영향을 미치는 패러미터이다. 현재 최대 재전송 횟수가 SR-ARQ의 성능에 어떤 영향을 미치는 지에 대한 연구는 많지 않다. 이에, 본 논문에서는 M/G/1 큐잉 모델을 바탕으로 제한된 재전송 횟수를 갖는 SR-ARQ의 큐잉 모델을 제안하고 이를 통해 SR-ARQ의 큐잉 지연에 대한 재전송 횟수의 영향을 분석한다. 또한, OPNET을 이용한 모의실험을 통해 제안된 큐잉 모델의 정확성을 검증한다. 특히, 본 논문은 패킷 손실율과 트래픽 부하를 달리하는 여러 통신 환경에서 재전송 횟수가 SR-ARQ의 큐잉 지연 성능에 어떤 영향을 미치는 지를 수학적 분석 결과 및 모의실험 결과를 통해 명확하게 보여준다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제8권2호
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• pp.212-219
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• 2006

In this paper, a new turbo codes-based hybrid automatic repeat request (TC-HARQ) scheme with segment selective repeat (SSR) is proposed. The main strategy is, upon retransmission, to repeat the data that are most important for the next round of decoding based on the distribution of residual errors after current decoding. The performance in terms of reliability and throughput is analyzed. To adapt to correlated fading channels where an inter-leaver is always employed before transmission, we further modify the SSR strategy so that data having experienced correlated deep fading are selected for retransmission. Finally, this proposed scheme is applied to the wideband code division multiple access (WCDMA) system under frequency selective fading channels. Simulation results demonstrate that in all single and multiple user cases, SSR-based TC-HARQ leads to significant throughput improvement with similar bit error rate (BER) performance as compared to type-I TC-HARQ.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권3호
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• pp.382-390
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• 2005

무선 전송 기술이 발전함에 따라 현재 유선 네트워크에서 주로 동작하는 인터넷은 무선 환경으로 확장되어 가고 있다. 인터넷의 주요 수송 계층 프로토콜인 TCP(transmission control protocol)는 신뢰성이 높은 유선 네트워크상에서 동작한다는 가정 하에 설계되고 개발되었다. 그러나 무선 환경에서는 패킷 손실이 망의 혼잡(network congestion)에 의해서뿐만 아니라 전송 과정에서의 물리적인 현상에 의한 에러에 의해 발생할 수 있고, 이로 인해 발생하는 비 흔잡 패킷 손실(non-congestion packet loss)에 의해서 TCP의 성능은 크게 저하될 수 있다. 전반적인 TCP의 처리율(throughput)은 재전송 타임아웃(retransmission timeout)의 발생 빈도에 의해 큰 영향을 받기 때문에 이를 해결하기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 재전송된 패킷 손실(lost retransmission)로 인한 재전송 타임아웃은 여전히 해결되지 못한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 재전송 손실을 감지하고 이를 복구할 수 있는 간단한 알고리듬을 제안한다. 제안된 알고리듬의 성능을 분석하기 위해서 무선 환경에서 발생하는 두 가지 형태의 패킷손실 모델에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과를 통해서 제안된 알고리듬이 손실 복구 차원에서 TCP의 성능을 상당히 향상시킴을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권11B호
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• pp.989-997
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• 2008

The reverse acknowledgment (RA) scheme supports a fast loss recovery for negative acknowledgment (NAK)-based selective repeat automatic repeat request (SR-ARQ) by detecting a retransmission failure quickly before a retransmission timer expires. In this paper, we evaluate the performance of a NAK-based SR-ARQ protocol with the RA scheme and compare it with the conventional NAK-based SR-ARQ protocol. Particularly, we propose a simple analysis model for the transport delay of the NAK-based SR-ARQ protocol considering the traffic condition, the retransmission persistence, the timer-based retransmissions and the RA scheme's behavior. Both NAK-based SR-ARQ protocols with and without the RA scheme are implemented by using the OPNET simulator. We verified the analysis model's accuracy through the simulation results. Also, we evaluate the performance of the NAK-based SR-ARQ protocol with the RA scheme based on analysis and simulation results.

• 방송공학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.300-309
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• 2015

IEEE 802.11n 무선랜에서 높은 처리율을 지원하기 위하여 미디어 접근 제어(MAC) 계층은 A-MSDU(Aggregate-MAC Service Data Unit)와 A-MPDU(Aggregate-MAC Protocol Data Unit)을 채택하고 있다. 일반적으로, A-MPDU는 선택적 재전송 기능을 사용하기 때문에 A-MSDU보다 높은 처리율 성능을 보이고 있다. 그러나 A-MPDU가 선택적 재전송 기능을 사용할지라도 A-MPDU 내부의 MPDU의 크기가 최소 MPDU 시작 간격 크기보다 작은 MPDU의 경우에는 더미(dummy) MPDU인 구분자(delimiter)의 추가로 인한 재전송 오버헤드 때문에 처리율의 저하현상이 발생하게 된다. 따라서 상기의 문제점을 해결하기 위하여 A-MPDU 내부의 MPDU의 크기가 최소 MPDU 시작 간격 크기보다 작은 경우에 A-MPDU 내부의 MPDU가 구분자로 채워지는 것이 아니라 A-MSDU로 채워지는 2-레벨(two-level) 집적 방식이 소개되었다. 상기의 2-레벨 집적방식에서, 기존 재전송 방법은 오직 A-MPDU에 대해서만 재전송을 수행하고 있지만 본 논문에서 제안하는 재전송 방법에서는 재전송 데이터의 크기가 최소 MPDU 시작 간격 크기보다 작은 경우에 신규 MSDU들과 재전송 MSDU들을 함께 집적하여 재전송을 수행한다. 따라서 제안한 재전송 방법이 기존의 재전송 방법보다 더 좋은 처리율 성능을 가진다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권5호
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• pp.130-138
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• 2009

6LoWPAN(IPv6 Low-power Wireless Personal Area Network)은 IEEE 802.15.4 표준의 MAC 및 PHY 계층을 이용하여 IPv6 패킷을 전송하는 기술이다. IP계층과 MAC계층 사이에 위치한 어뎁테이션 계층에서는 IPv6 패킷을 전송하기 위해 패킷의 단편화와 재조립을 수행한다. IETF 6LoWPAN WG 표준 문서인 RFC4944에서 패킷의 단편화와 재조립에 대하여 정의하고 있다. 본 논문에서는 6LoWPAN에서 패킷의 단편화와 재조립을 효율적으로 관리하는 IRM(Immediate Retransmission Method)과 SRM(Selective Retransmission Method)을 제안한다. IRM은 수신 노드가 하나의 단편패킷을 수신할 때마다 송신 노드에게 Ack 메시지를 전송하지만 SRM은 모든 단편 패킷을 수신한 뒤 Ack 또는 Nak 메시지를 전송한다. 이 때, Nak 메시지는 네트워크상에서 손실 된 단편패킷의 datagram_offset 값을 포함한다. 제안하는 기법의 성능 분석을 위해 C++ 언어를 이용하여 시뮬레이터를 제작하였다. 성능 분석 결과, 제안하는 기법들이 RFC4944 표준의 기법보다 좋은 성능을 보여 준다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권3호
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• pp.385-393
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• 2005

In this paper, we propose a simple algorithm to adaptively adjust the value of dupthresh, the duplicate acknowledgement threshold that triggers the transmission control protocol (TCP) fast retransmission algorithm, to improve the TCP performance in a network environment with persistent packet reordering. Our algorithm uses an exponentially weighted moving average (EWMA) and the mean deviation of the lengths of the reordering events reported by a TCP receiver with the duplicate selective acknowledgement (DSACK) extension to estimate the value of dupthresh. We also apply an adaptive upper bound on dupthresh to avoid the retransmission timeout events. In addition, our algorithm includes a mechanism to exponentially reduce dupthresh when the retransmission timer expires. With these mechanisms, our algorithm is capable of converging to and staying at a near-optimal interval of dupthresh. The simulation results show that our algorithm improves the protocol performance significantly with minimal overheads, achieving a greater throughput and fewer false fast retransmissions.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권10호
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• pp.1225-1236
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• 1999

기존의 오류 제어 방법들은 실시간 특성과 신축적인 신뢰성을 가지는 멀티미디어 통신 응용의 특징을 충분히 반영하지 못하고 있다. 본 연구는 기존의 재전송을 기반으로 하는 방법에 두 가지 기법을 추가하여 이 문제에 접근하였다. 첫째, 실시간 데이타의 마감 시간을 고려하여 미리 재전송을 실시하는 사전 재전송과 시간적으로 불가능하다고 판단될 때 복구를 포기하는 재전송 포기를 통한 적시 재전송 기법이다. 둘째, 요구되는 신뢰성에 근접하도록 오류가 많이 발생하였을 때만 재전송을 하는 선택적 오류 제어 기법이다. 본 연구는 두 기법을 적용한 오류 제어 프로토콜을 구현하고 네트워크 환경을 바꾸어 가며 성능을 검사하였다. 실험 결과, 제안된 오류 제어 방법은 전체적인 오류 제어 부하는 감소시키면서 오류 복구율을 높인다는 점을 확인하였다.Abstract The current error control schemes do not fit well to the characteristics of multimedia communications: real-time transmission and flexible reliability requirements. This research proposes a new error control scheme, which extends the retransmission-based error control with the following two mechanisms. First, error recovery is performed in two timely fashions: one is retransmission in advance where a retransmission is performed early enough for the deadline if an error is suspected, and the other is retransmission abort where a retransmission is given up if its recovery within the deadline seems to be impossible. Second, error control is selectively performed only when an actual error rate approaches to the threshold on a given reliability requirement. The proposed scheme has been implemented and experimented in various network environments. The performance results show that it has lower control overhead and higher error recovery than the existing schemes.