TCP와 UDP 프로토콜 상에서 ARF 기법에 따른 무선랜 성능 분석

김남기,이민,윤현수,Kim Namgi,Lee Min,Yoon Hyunsoo 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.12 No.3

IEEE 802.11b 무선랜은 다양한 전송률(transmission rate)을 지원하며 그 전송률은 자동 전송률 제어 알고리즘(auto rate control algorithm)에 의해 스스로 적응하여 변환된다. 따라서 자동 전송률 제어 알고리즘은 무선랜 전체 시스템 성능에 매우 큰 영향을 끼친다. 그러므로 본 논문에서는 자동 전송률 제어 알고리즘, 특히 ARF(Auto Rate Fallback) 방식의 자동 전송률 제어 알고리즘이 무선랜의 성능에 미치는 영향을 측정하고 그 결과를 분석해 본다. 분석 결과, ARF 방식의 자동 전송률 제어 알고리즘은 노드의 위치로 인한 신호 잡음에 효과적으로 잘 동작하는 모습을 보여 주었다. 하지만 ARF 방식은 여러 개의 노드가 무선채널을 얻기 위해 경쟁할 때, 신호의 충돌로 인한 패킷의 손실에 대해 적절히 대처하지 못해, 무선랜 전체 시스템 성능의 심각한 저하를 가져옴을 알 수 있었다. 그리고 TCP 프로토콜은 활성 노드 수의 증가를 제한해서 ARF에 의한 성능 저하를 막을 수 있다. 하지만 멀티미디어 데이터 전송과 같은 특정 응용프로그램은 TCP 프로토콜을 사용한다. 따라서 TCP 프로토콜은 모든 무선랜 응용프로그램을 위한 최적의 해결책이 될 수 없다. The IEEE 802.11b WLAN supports multiple transmission rates and the rate is chosen in an adaptive manner by an auto rate control algorithm. This auto rate control algorithm deeply affects the total system performance of the IEEE 802.11b WLAN. In this paper, we examine the WLAN performance with regard to the auto rate control algorithm especially the ARF scheme. The experimental results indicate that the ARF scheme works well in the face of signal noise due to node location. However, the ARF scheme severely degrades system performance when multiple nodes contend to obtain the wireless channel and the packet is lost due to signal collision. In addition, TCP prevent the performance degradation due to ARF scheme by retaining number of active nodes. However, some applications, such as transporting multimedia data, adopt the UDP. Therefore, the TCP cannot be an optimal solution for all WLAN applications.

IEEE 802.16e 무선 네트워크에서 효율적인 데이터 전송 제어를 위한 가변 CRC 기법

김남기(Namgi Kim) 한국정보기술학회 2009 한국정보기술학회논문지 Vol.7 No.3

Today, most wireless network systems use the CRC (Cyclic Redundancy Check) code as an error detection scheme for efficient data transmission control. By the way, the size of CRC code for maintaining a certain level of error detection rate is varied depending on the size of transmitting data. However, the most wireless systems on development adopt fixed-size CRC code, regardless of the size of transmitting data. Therefore, in this paper, we propose a variable CRC scheme for IEEE 802.16e wireless network system which dynamically changes the size of CRC code based on the size of transmitting data. The proposed variable CRC scheme makes the most use of wireless resource with maintaining a certain level of error detection rate.

무선 네트워크에서 가변 크기의 에러 검출 코드 적용

김남기(Namgi Kim) 한국정보기술학회 2009 Proceedings of KIIT Conference Vol.2009 No.-

현재 대부분의 무선 네트워크 시스템들은 오류 탐지 코드로 CRC (Cyclic Redundancy Check) 코드를 사용하고 있다. 그런데 일정한 오류 탐지율을 유지하기 위한 CRC 코드의 길이는 전송하고자 하는 데이터의 길이에 따라 달라진다. 따라서 본 논문에서는 전송하고자 하는 데이터의 길이에 따라 CRC 코드의 길이를 변경하는 가변 CRC 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 가변 CRC 기법은 전송 대상 데이터에 대한 오류 탐지율을 일정하게 유지면서도 무선 자원 활용을 극대화하는 장점을 지닌다. Most wireless network systems use the CRC (Cyclic Redundancy Check) code as an error detection code for efficient data transmission control. By the way, the size of CRC code for maintaining a certain level of error detection rate is varied depending on the size of transmitting data. Therefore, in this paper, we propose a variable CRC scheme which dynamically changes the size of CRC code based on the size of transmitting data. The proposed variable CRC scheme makes the most use of wireless resource with maintaining a certain level of error detection rate.

데이타 기반 레이블 스위칭을 위한 캐쉬 대체 기법

김남기(Namgi Kim),진성기(Sungkee Jean),박선영(Sun-Young Park),윤현수(Hyunsoo Yoon) 한국정보과학회 2000 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.27 No.1A

인터넷이 급속도로 발전되면서 트래픽이 폭발적으로 증가하여 현재 라우터에 많은 부담을 주고 있다. 반면 스위칭 기술은 라우팅보다 빠르게 데이타를 전송할 수 있다. 그 결과 라우터 병목 현상을 해결하고자 IP 라우팅에 스위칭 기술을 접목한 레이블 스위칭 네트웍이 출현하게 되었다. 레이블 스위칭 기술 중 데이타 기반 레이블 스위칭에서 매우 중요한 것은 캐쉬 테이블 관리이다. 캐쉬 테이블에는 흐름 분류를 위한 정보와 레이블 스위칭을 위한 정보를 저장하고 있는데 캐쉬 테이블 크기는 라우터 자원에 의해 제약을 받으므로 캐쉬 대체 기법이 필요하게 된다. 따라서 효율적인 캐쉬 테이블 관리를 위해 인터넷 트래픽 특성을 고려한 캐쉬 대체 기법에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 인터넷 트래픽 특성을 고려해 기본적인 FIFO, LFC, LRU 기법을 실제 인터넷 트래픽을 사용해 성능 평가하고 새로운 가중치 우선순위 LRU 기법을 제안한다. 특히 가중치 우선순위 LRU 기법은 플로우 인앤아웃 현상이 없고 시간이 지나도 새로운 플로우를 적절히 생성해내는 일관성을 지니면서도 스위칭 비용을 줄이는 장점을 가지고 있다.

무선 ATM 망에서 무선 단말을 위한 새로운 위치 관리 기법의 설계

김남기(Namgi Kim),진성기(Sungkee Jean),장익현(Ik Hyeon Jang),윤현수(Hyunsoo Yoon) 한국정보과학회 1999 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.26 No.1A

본 논문에서는 무선 ATM 환경에서 단말의 이동성을 지원하기 위해 사용되는 위치 관리 기법(location management) 중에서 대표적인 Mobile PNNI 기법, Location Register 기법, Integrated 기법에 대해 알아 보고 서로 간의 장단점을 비교해 본다. 그리고 Integrated 기법을 개선한 위치 관리 기법을 제안한다. 제안된 기법의 가장 큰 특징은 기존의 Integrated 기법에 부가적인 변화를 가하지 않고 오히려 더 작은 변화로 더 나은 성능 향상을 얻을 수 있다는 점이다.

레이블 스위칭 네트웍 상에서 L2A 캐쉬 대체 기법

김남기(Namgi Kim),황인철(Inchul Hwang),윤현수(Hyunsoo Yoon) 한국멀티미디어학회 2000 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2000 No.1

차세대 패킷 기반 이동 통신 시스템에서 트래픽 분산을 위한 적응적 핸드오프 기법

김남기(Namgi Kim),최혜은(Hyeeun Choi),윤현수(Hyunsoo Yoon) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.32 No.3

3 세대 이상의 차세대 패킷 기반 이동 통신 시스템은 패킷 네트워크의 특성 때문에 사용자가 받는 서비스의 질이 셀(Cell)의 트랙픽 부하량에 의해 직접적인 영향을 받는 구조로 되어 있다. 또 이동통신 시스템에서 트래픽 집중화 현상은 시스템 자원을 충분히 활용하지 못하면서 호(Call) 탈락률을 높여 전체 시스템 성능이 떨어지는 핫셀(Hot cell) 문제를 야기한다. 그러므로 패킷 네트워크를 기반으로 하는 이동 통신 시스템에서 자원을 효율적으로 사용하기 위해 트래픽을 분산시키는 것은 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 패킷 기반의 이동 통신 시스템에서 핸드오프 시 주변 셀의 부하 정보를 고려해 몰려있는 트래픽을 주위로 분산시키는 적응적 핸드오프 알고리즘을 제안한다. 또, 패킷 네트워크에서 트래픽 부하를 측정하는 방법으로 MAC 상태도에서 트래픽 전송 및 트래픽 대기 상태에 있는 사용자의 수를 이용하는 기법도 제안한다. 그리고 모의 실험 결과를 통하여 제안하는 핸드오프 기법이 트래픽을 분산시켜 시스템 전체 측면에서의 자원을 효율성을 높이고, 사용자의 서비스 질을 보장함을 보인다. In the packet data network systems beyond 3G, the service quality of current users is affected by traffic load due to the packet burstiness. There also exists a hot cell problem, a well-known problem of cellular systems, caused by traffic centralization. Hot cell problem is one of the major reasons of degrading system performance because hot cell increases the call drop rate without fully utilization of system resource. Therefore, it is very important to distribute the traffic on the several neighboring cells so that system uses its resource effectively and maintains the quality of service. In this paper, we propose the adaptive handoff algorithms for distributing traffic in the packet data network systems. In addition, we propose a new load estimation method with MAC state diagram suitable for packet data network systems. Through the simulation results, we could find that proposed algorithm is able to improve efficiency of system resource and to assure the service quality of users through traffic distribution.

기지국 버퍼 상태를 이용한 TCP 성능 향상 기법

김남기(Namgi Kim),김동욱(Dongwook Kim),윤현수(Hyunsoo Yoon) 한국정보과학회 2004 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.31 No.1A

인터넷의 보편화와 더불어 이를 이용한 다양한 서비스가 늘어남에 따라 언제 어디서나 손쉬운 인터넷 접속이 가능하도록 무선 망에서의 인터넷 서비스 제공이 커다란 이슈로 등장하였다. 특히, 차세대 무선 통신 망에서 인터넷 서비스의 역할은 매우 중요한 자리를 차지하며, 무선망에서의 기지국은 이러한 서비스 제공을 위하여 패킷 데이터의 특성을 고려한 한시적인 데이터 저장 기능을 담당하는 버퍼를 가지고 있어야 한다. 왜냐하면 무선 대역폭, 전송 지연, 비트 오류율 같은 무선 통신 환경은 사용자의 수나 무선 신호 감쇄현상, 또는 일시적 신호 저하 등에 의해 동적으로 변화하기 때문이다. 그런데 대부분의 인터넷에서 전송되는 데이터는 TCP 트래픽이므로 이 트래픽의 특성을 고려한 적절한 기지국 버퍼 관리 기법이 필요하다. 그러므로 우리는 본 논문에서 단순한 기지국 버퍼 관리를 통해 TCP 성능을 효율적으로 유지할 수 있는 새로운 기법을 제안한다. 제안하는 버퍼 관리기법은 TCP 트래픽을 더욱 효과적으로 전송할 수 있을 뿐만 아니라 무선 자원의 낭비를 줄여줄 수 있다. 더 나아가서 이 기법은 기존 기지국에 최소한의 추가 부담만을 줄 뿐만 아니라 무선 단말 장비의 수신 모듈의 변경만을 요구하기 때문에 높은 실용화 가능성을 가진다.

단말간 직접 통신 시스템에서 동기 신호 전파 알고리즘 검증을 위한 시뮬레이터 구현

김남기(Namgi Kim) 한국정보기술학회 2014 한국정보기술학회논문지 Vol.12 No.11

In the massive accident or disaster area, the PPDR network, which is needed for efficient rescue activities, must support the device-to-device communication function to guarantee network survivability and robustness. In order to implement the device-to-device communication, the time synchronization among devices is needed. For setting time synchronization among devices, we need an algorithm that effectively propagates the distributed synchronization signal; therefore, we design and implement a simulator which is able to measure the performance of the distributed synchronization signal propagation algorithm. We knew that the more efficient distributed synchronization algorithm could be proposed when the implemented simulator was used because the performance of the distributed synchronization algorithm could be measured quantitatively and visually.

펨토셀과 매크로셀 혼합 시스템을 위한 효율적인 페이징 기법

김남기(Namgi Kim) 한국정보기술학회 2012 한국정보기술학회논문지 Vol.10 No.3

The next-generation wideband wireless mobile communication system adopts the concept of femtocell which covers less than 30m in radius for improving system efficiency and indoor quality of services. However, if there are hundreds femto base stations in a macrocell, we cannot use the previous paging schemes used for macrocells only. Therefore, in this paper, we propose a new paging scheme which enables a mobile station to efficiently save powers and move in a hybrid femtocell and macrocell system. The proposed scheme reduces paging signaling overhead without paging message reception failure by efficiently reducing paging message transmission overhead and location update overhead.