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초고속 네트워크에서 동적 가용대역폭 획득 기반 TCP 전송기법
박민우 ( Minu Park ),추현승 ( Hyunseung Choo ) 한국정보처리학회 2008 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.15 No.1
무선 통신 기술의 발전과 함께 802.11n과 같은 광대역 네트워크 인프라의 구축이 확대됨에 따라, 이에 적합한 높은 성능을 낼 수 있는 전송 계층의 프로토콜이 필요하다. 유선 환경에서 개발된 TCP(Transmission Control Protocol)는 현재 가장 널리 이용하는 전송 프로토콜이다. 하지만 높은 에러율과 긴 딜레이가 발생하는 무선 네트워크상에서는 패킷 손실의 원인을 구별하지 못하기 때문에 성능이 저하된다. 또한, 광대역폭을 지원하는 초고속 네트워크상에서 TCP가 동작할 경우 기존 무선 네트워크에서 처리하는 혼잡윈도우 값보다 커진 값을 제대로 처리하지 못하기 때문에 가용대역폭을 활용하지 못하는 문제점이 발생한다. 따라서, 본 논문에서는 초고속 네트워크 안에서 slowstart threshold에 기반하여 가용대역폭을 동적으로 획득하고, 높은 전송률을 보장하는 TCP VEST(TCP Vegas-based Estimator with Slowstart Threshold)를 제안한다. TCP VEST는 기본적으로 송신자기반 무선네트워크에서 우수한 성능을 지원하는 TCP WestwoodVT의 패킷 손실원인 구분법을 사용한다. 그리고 TCP VEST는 패킷 손실의 원인을 구분하고 각각의 경우에 따라서 전송량을 slowstart threshold 값의 변화에 맞춰 조절한다. NS-2를 통한 성능평가에서 VEST는 WestwoodVT와 비교했을 때 링크 에러율이 1%인 환경에서는 20% 이상의 전송률 향상을 나타내며, Westwood와 비교했을 때는 60%의 성능향상이 있다. 또한 초고속 네트워크에서 5%와 10% 사이의 에러율을 가질 때에는 WestwoodVT와는 50%, Westwood와는 300% 이상의 성능향상이 나타남을 보인다. 이를 통해 VEST가 기존의 무선 네트워크와 더불어 초고속 네트워크에서도 동적으로 대역폭을 획득함으로써 높은 전송률을 지원하는 것을 입증한다.
무선 센서 네트워크에서 딜레이 기반의 에너지 효율적이며 신뢰성 있는 데이터 전송기법
손민한 ( Min Han Shon ),추현승 ( Hyunseung Choo ) 한국정보처리학회 2011 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.18 No.2
최근에 에너지 효율적이며 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하기 위한 많은 라우팅 기법의 연구가 진행되고 있다. 하지만 현재까지 무선센서네트워크에서의 표준 라우팅 기법이 없는 상황에서 신뢰성을 제공하기 위한 새로운 라우팅 기법을 제안하는 것은 실용적이지 않으며 비효율적이다. 본 논문에서는 신뢰성 있는 데이터 전송을 범용적으로 보장하기 위해서 기존의 라우팅 기법의 신뢰성 및 확장성을 제공하는 모듈기법인 DRDT(Delay-based Reliable Data Transmission)를 향상시킨 ADRDT(Advenced Delay-based Reliable Data Transmission) 기법을 제안한다. ADRDT는 수신노드가 불안정한 링크상태로 인해 데이터 수신을 실패하는 경우 데이터를 오버히어링한 헬퍼노드(helper node)의 협력적인 재전송을 통해 신뢰성을 제공한다. 헬퍼노드는 수신노드의 이웃노드가 데이터를 오버히어링할 때 딜레이를 이용한 분산적 방법을 통해 동적으로 선정되며, 수신노드와의 링크상태를 고려하기 때문에 효과적으로 재전송 횟수를 감소시킨다. 제안 기법은 기존 기법과 비교해 전송 비용을 약 16.5% 감소시킨다.
이동네트워크 환경에서 경로 최적화를 위한 새로운 라우팅 헤더
박정훈 ( Jeonghoon Park ),추현승 ( Hyunseung Choo ) 한국정보처리학회 2007 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.14 No.1
무선 네트워크 기술의 발전과 이동성 지원에 대한 사용자의 요구가 증대됨에 따라 모바일 IPv6와 이를 확장한 NEMO (NEtwork Mobility) Basic Support 프로토콜이 등장하였다. 이동네트워크들이 중첩되어 구성될 경우 NBS (NEMO Basic Support) 프로토콜을 사용하는 네트워크에서는 패킷이 네트워크를 구성하는 이동라우터(MR, Mobile Router)의 홈에이전트(HA, Home Agent)를 모두 거치면서 중첩 터널링이 수행되는 핀볼라우팅 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 중첩된 이동네트워크에서 새로운 라우팅 헤더를 사용한 경로최적화 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 새로운 IPv6 라우팅 헤더 DH (Destination-information Header)를 정의하고 이를 라우팅 헤더 타입 2를 대신하여 사용함으로써 중첩된 이동네트워크에서의 경로최적화를 구현한다. 이 기법은 기존 기법에 비하여 최적화된 경로로 통신하여 최소 32% 뛰어난 성능향상을 확인할 수 있다.
신인영 ( Inyoung Shin ),김문성,추현승 ( Hyunseung Choo ) 한국정보처리학회 2008 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.15 No.1
본 논문에서는 무선 센서네트워크에 적합한 백본을 형성하여 특정 노드 집합들만 라우팅에 참여하게 함으로써 데이터를 전달하기 위한 오버헤드와 깨어있는 노드의 수를 최소화한다. 이때 백본을 형성하는 노드들은 일반 노드에 비해서 에너지 소모가 크므로 노드의 잔여에너지와 차수를 고려하여 강건한 백본을 형성하여 네트워크의 라이프타임을 증가시키는 것이 중요하다. 그러므로 본 논문에서는 에너지레벨이 높은 노드를 클러스터헤드로 선정해서 강건한 백본을 형성하고, 헤더 주변에 많은 노드들을 배치하여 패킷전달의 역할을 분산함으로써 네트워크 라이프타임을 늘린다. 시뮬레이션 결과에서 제안 알고리즘은 기존 연구에 비해 클러스터헤드의 잔여에너지측면에서 약 58.6%, 차수측면에서 약 79.42%의 성능 향상을 보인다.
조상훈 ( Sang-hun Cho ),추현승 ( Hyunseung Choo ) 한국정보처리학회 2008 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.15 No.1
EPON(Ethernet Passive Optical Network)은 저비용의 Ethernet 장치와 광섬유 인프라를 융합한 네트워크로서 차세대 광대역 액세스 네트워크에서 ‘last mile’의 병목현상을 해결하기 위해 개발된 기술이다. EPON에서는 업스트림 방향으로 하나의 파장을 이용해 전송해야 하므로 TDMA(Time-Division Multiple Access) 방식을 이용하는데, 한정된 대역폭을 효율적으로 할당하기 위해서 주로 할당하는 윈도우의 크기에 비중을 두었으나, 본지에서는 할당하는 순서에 연구의 초점을 두었다. 제안 방식은 ONU(Optical Network Unit)들을 여러개의 그룹으로 나누고 요구량에 따라 최대 최소를 찾아 최대는 가장 먼저 최소는 가장 늦게 폴링하게 한다. 제안하는 방식은 기존 DBA(Dynamic Bandwidth Allocation) 알고리즘과의 성능평가 결과를 놓고 볼 때, 지연시간과 처리율면에서 높은 향상을 보인다.
광 전달망에서 계획 연결 요구의 시간적 비공유 경로를 이용한 RWA
안현기,이태진,정민영,추현승,Ahn Hyun Gi,Lee Tae-Jin,Chung Min Young,Choo Hyunseung 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.11A
광전달망(Optical Transport Network)에서 사용자의 서비스 요구는 종종 주기적인 특성을 보이므로 이러한 계획 연결 요구에 대하여 시간 중복성을 RWA 문제에 이용할 수 있다. 계획 연결 요구의 RWA 문제는 조합 최적화 방법(Combinatorial Optimal Solution)과 그래프 컬러링(Graph Coloring)의 조합으로 해결되거나, 경로 선택에 기반한 순차적(sequential) RWA(sRWA) 의해서 해결된다. 이와 같은 방법은 복잡하거나 많은 연산을 필요로 하므로 본 논문에서는 그룹화를 통해 계획 연결 요구들의 시간 중복성을 이용하여 효과적으로 경로 설정 및 파장 할당을 하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘이 현재 실질적으로 효율적이라 알려진 sRWA 보다 같거나 작은 파장 수를 사용하여 $54\%$ 이상의 계산량의 성능 향상을 보인다. In optical networks, traffic demands often demonstrate periodic nature for which time-overlapping property can be utilized in routing and wavelength assignment (RWA). A RWA problem for scheduled lightpath demands (SLDs) has been solved by combinatorial optimal solution (COS) and graph coloring, or heuristic sequential RWA (sRWA). Such methods are very complex and incurs large computational overhead. In this paper, we propose an efficient RWA algorithm to utilize the time disjoint property as well as space disjoint property through fast grouping of SLDs. The computer simulation shows that our proposed algorithm indeed achieves up to $54\%$ faster computation with similar number of wavelengths than the existing heuristic sRWA algorithm.