이동통신의 발달과 함께 모바일을 통한 VOD 서비스의 요구는 빠르게 증가하고 있다. 모바일 VOD 서비스는 언제, 어디서든 비디오 정보를 쉽게 액세스할 수 있는 편리함과 교육, 연예, 비즈니스와 같은 많은 어플리케이션 영역에서 유용하게 사용되고 있다. 그러나 모바일 시스템의 특성상 클라이언트의 빈번한 이동과 끊어짐으로 원활한 VOD 서비스를 제공하기에는 많은 어려움이 존재하고 있다. 다수의 클라이언트들에게 보다 안정적인 VOD 서비스를 제공하기 위한 방법으로 브로드캐스팅 전송 기법의 중요성이 강조되고 있으며 특히 주기적 브로드캐스팅 기법에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 논문에서는 모바일 환경에서 적은 대역폭 자원을 이용하여 다수의 클라이언트들에게 효율적인 VOD 서비스를 위한 방법으로 기존의 세그먼트 크기에 의해 결정되었던 채널 할당 방법을 무선 중계기를 이용하여 정규채널 그룹과 보조채널 그룹으로 나누고 정규채널에서는 정규 스트림을 전송하고 보조채널에서는 정규 스트림을 받기 위해 발생되는 초기 서비스 지연 시간을 줄이기 위해 첫 번째 세그먼트를 반복 전송함으로써 서버 대역폭 요구량 감소와 초기 서비스 지연 시간을 줄일 수 있는 기법을 제안하고 있다. 제안된 기법을 통하여 서버 대역폭 요구량은 30% 이상 절감시킬 수 있었으며 줄어든 초기 서비스 지연 시간 또한 성능분석을 통해 밝힌다.
이동통신의 발달과 함께 모바일을 통한 VOD 서비스의 요구는 빠르게 증가하고 있다. 모바일 VOD 서비스는 언제, 어디서든 비디오 정보를 쉽게 액세스할 수 있는 편리함과 교육, 연예, 비즈니스와 같은 많은 어플리케이션 영역에서 유용하게 사용되고 있다. 그러나 모바일 시스템의 특성상 클라이언트의 빈번한 이동과 끊어짐으로 원활한 VOD 서비스를 제공하기에는 많은 어려움이 존재하고 있다. 다수의 클라이언트들에게 보다 안정적인 VOD 서비스를 제공하기 위한 방법으로 브로드캐스팅 전송 기법의 중요성이 강조되고 있으며 특히 주기적 브로드캐스팅 기법에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 논문에서는 모바일 환경에서 적은 대역폭 자원을 이용하여 다수의 클라이언트들에게 효율적인 VOD 서비스를 위한 방법으로 기존의 세그먼트 크기에 의해 결정되었던 채널 할당 방법을 무선 중계기를 이용하여 정규채널 그룹과 보조채널 그룹으로 나누고 정규채널에서는 정규 스트림을 전송하고 보조채널에서는 정규 스트림을 받기 위해 발생되는 초기 서비스 지연 시간을 줄이기 위해 첫 번째 세그먼트를 반복 전송함으로써 서버 대역폭 요구량 감소와 초기 서비스 지연 시간을 줄일 수 있는 기법을 제안하고 있다. 제안된 기법을 통하여 서버 대역폭 요구량은 30% 이상 절감시킬 수 있었으며 줄어든 초기 서비스 지연 시간 또한 성능분석을 통해 밝힌다.
Recently with the rapid evolution of the mobile computing and communication technologies, mobile VOD service becomes increasingly important for wireless mobile users. The VOD service is being widely used in various areas of application, such as education, entertainment and business, because it provi...
Recently with the rapid evolution of the mobile computing and communication technologies, mobile VOD service becomes increasingly important for wireless mobile users. The VOD service is being widely used in various areas of application, such as education, entertainment and business, because it provides users convenience in easily having access to video information at any time in any places. However, in reality, the mobile system has many difficulties in providing the smooth VOD service owing to frequent transfers and cutoffs of clients. The importance of a technique to transmit broadcasting is being stressed as a method for providing stabler mobile VOD service to a large number of clients. This paper is aimed at showing how to reduce demands for server bandwidth and delay of earlier service through performance analysis by suggesting an effective VOD broadcasting transmission technique through channel division in the mobile atmosphere. Many researches have been made about regular broadcasting techniques in particular. This study divides the methods used for assigning channels which have been decided by the size of segments into a group of regular channels and assistant channels using wireless gap-fillers to provide effective VOD services to a large number of clients at the mobile environment using small bandwidth resources. The regular channels transfer regular streams, while assistant channels repeatedly transfer the first segment to reduce early service delay time to receive regular streams. In this way, the study suggests a technique to reduce server bandwidth demand and early service delay time. Through the proposed technique, the server bandwidth demand could be reduced by more than 30 percent and the study continuously shows reduced early service delay time through conducting performance analysis.
Recently with the rapid evolution of the mobile computing and communication technologies, mobile VOD service becomes increasingly important for wireless mobile users. The VOD service is being widely used in various areas of application, such as education, entertainment and business, because it provides users convenience in easily having access to video information at any time in any places. However, in reality, the mobile system has many difficulties in providing the smooth VOD service owing to frequent transfers and cutoffs of clients. The importance of a technique to transmit broadcasting is being stressed as a method for providing stabler mobile VOD service to a large number of clients. This paper is aimed at showing how to reduce demands for server bandwidth and delay of earlier service through performance analysis by suggesting an effective VOD broadcasting transmission technique through channel division in the mobile atmosphere. Many researches have been made about regular broadcasting techniques in particular. This study divides the methods used for assigning channels which have been decided by the size of segments into a group of regular channels and assistant channels using wireless gap-fillers to provide effective VOD services to a large number of clients at the mobile environment using small bandwidth resources. The regular channels transfer regular streams, while assistant channels repeatedly transfer the first segment to reduce early service delay time to receive regular streams. In this way, the study suggests a technique to reduce server bandwidth demand and early service delay time. Through the proposed technique, the server bandwidth demand could be reduced by more than 30 percent and the study continuously shows reduced early service delay time through conducting performance analysis.
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문제 정의
이러한 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 중계기를 이용한 브로드캐스팅 전송 기법과 브로드캐스팅 기법 초기에 발생되는 서비스 지연을 줄이기 위한 캐싱 기법 등이 제안되고 있다.[1] 본 논문에서는 모바일 VOD 서비스 환경에 적합한 브로드캐스팅 전송 기법을 제안하고, 제안된 기법에서 발생되는 초기 서비스 지연 시간 증가와 서버 대역폭 요구량을 절감시킬 수 있는 효율적인 채널 할당 기법을 제안한다. 본 논문의 구성은 2장에서 모바일 VOD 서비스를 위한 관련 연구들을 소개하고, 3장에서 본 논문에서 제안한 기법의 시스템 환경과 알고리즘에 대해 설명한다.
최근 무선 네트워크 환경에서의 VOD 서비스는 급격히 증가하고 있다. 본 논문은 무선 네트워크 환경에서 효과적인 VOD 서비스를 위한 시스템 구조와 개선된 브로드캐스팅 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 주기적 브로드캐스팅을 사용하여 클라이언트에게 비디오를 전송하였고, 비디오를 여러 개의 세그먼트로 나누고 각각의 세그먼트들은 할당된 채널을 통해 브로드캐스팅 되었다.
제안 방법
우선 VOD 서비스를 받기 위한 모바일 클라이언트는 임의의 시간 간격으로 도착한다. 가용한 로컬포워더의 무선 대역폭을 기준으로 VOD 서버에 요구되는 대역폭 요구량을 측정한다. 로컬 포워더에서는 보조 채널 그룹을 생성하여 첫 번째 세그먼트를 반복 전송하게 되는데 클라이언트들이 첫 번째 세그먼트를 서비스 받기 위해 조인되는 초기 서비스 지연 시간을 측정한다.
로컬 포워더에서는 보조 채널 그룹을 생성하여 첫 번째 세그먼트를 반복 전송하게 되는데 클라이언트들이 첫 번째 세그먼트를 서비스 받기 위해 조인되는 초기 서비스 지연 시간을 측정한다. 가용한 무선 대역폭을 기준으로 채널 수가 결정되는데 채널 수 변화에 따라 서버 대역폭 요구량 변화와 초기 서비스 지연 시간의 변화를 그림 6과 7의 그래프를 통하여 비교 분석 하였다. 그림 6에서 Staggered 브로드캐스팅 기법의 경우 채널 수 증가에 따라 서버 대역폭 요구량 또한 동일한 크기로 증가하고 있으나 제안된 기법의 경우 서버 대역폭 요구량은 절반에 그치고 있다.
이 장에서는 본 논문에서 제안하고 있는 로컬 포워더 채널 할당 기법에 따른 서버 대역폭 요구량 감소와 Staggered 브로드캐스팅 기법의 서비스 초기에 발생하는 서비스 지연을 비교 분석한다. 제안된 기법의 성능 평가를 위한 시뮬레이션 모델은 그림 5와같으며 VBA를 이용하여 시스템 구현 및 발생된 데이터를 분석하였다.
본 논문은 무선 네트워크 환경에서 효과적인 VOD 서비스를 위한 시스템 구조와 개선된 브로드캐스팅 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 주기적 브로드캐스팅을 사용하여 클라이언트에게 비디오를 전송하였고, 비디오를 여러 개의 세그먼트로 나누고 각각의 세그먼트들은 할당된 채널을 통해 브로드캐스팅 되었다. VOD를 위한 모든 클라이언트가 재생 속도의 최소 2배의 대역폭이 있어야 하는 전통적인 브로드캐스팅 기술과 달리 모바일 VOD는 대부분의 클라이언트들이 재생속도의 1.
데이터처리
이 장에서는 본 논문에서 제안하고 있는 로컬 포워더 채널 할당 기법에 따른 서버 대역폭 요구량 감소와 Staggered 브로드캐스팅 기법의 서비스 초기에 발생하는 서비스 지연을 비교 분석한다. 제안된 기법의 성능 평가를 위한 시뮬레이션 모델은 그림 5와같으며 VBA를 이용하여 시스템 구현 및 발생된 데이터를 분석하였다. 성능 분석을 위한 파라미터로서 채널 수(K)는 4∼30으로 변화시켰으며 클라이언트 요청 수는 평균 분당 5 클라이언트가 발생되었다.
이론/모형
서버는 주기적 브로드캐스트를 통해 로컬 포워더에게 스트림을 전송하고, 로컬 포워더는 서버로부터 전송받은 스트림을 자신이 전송할 수 있는 범위 안에 있는 클라이언트들에게 주기적 브로드캐스팅 전송 기법으로 재전송한다. 최근 나와 있는 Bluetooth 기술의 대역폭은 1Mbps보다 적어 스트리밍 서비스에는 적당하지 못하며 본 논문에서는 IEEE802.11 프로토콜을 사용한다. IEEE802.
성능/효과
그림 3은 본 논문에서 제안하고 있는 모바일 VOD 서버의 세그먼트 분할과 브로드캐스팅 전송 방법을 나타낸 그림이다. Staggered 브로드캐스팅 전송 기법을 무선 네트워크 환경에 적합하게 개선하여 세그먼트의 크기를 증가시킨 반면 대역폭 요구량은 절반으로 감소시켰다. VOD 서버에서 비디오 전송은 로컬 포워더를 대상으로 하고 있으므로 증가된 세그먼트의 크기로 인해 직접적인 클라이언트의 초기 서비스 지연 시간의 증가로 이어지지는 않는다.
로컬 포워더의 보조 채널을 이용한 브로드캐스팅 기법은 기존에 제안된 Staggered 브로드캐스팅 기법에 비해 초기 서비스 지연 시간이 현저히 줄었음을 알 수 있다.
제안한 로컬 포워더의 보조 채널 할당 기법은 무선 네트워크 환경 IEEE802.11g에서 지원 가능한 54Mbps 대역폭에서 MPEG-1의 비디오 하나를 전송을 하기 위해 필요한 대역폭 1.5Mbps를 나누어 발생되는 가용한 채널 수 36에서 Staggered 브로드캐스팅 전송 기법은 1.6분의 초기 서비스 지연 시간을 나타내는 반면 제안된 기법은 0.2분의 서비스 지연 시간을 나타내고 있다.
후속연구
3배 보다 적은 대역폭을 요구하였다. 본 논문에서 제안하고 있는 모바일 VOD 시스템의 채널 할당 기법은 무선 기술과 QoS 향상에 있어 많은 분야에 적용될 수 있으며, 차후 연구에서 그러한 이슈들을 연구하고, 한층 더 개선하여 현실적인 무선 네트워크 환경에서의 모바일 VOD 서비스가 가능할 것으로 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
클라이언트/서버 기반의 구조의 단점은?
현존하는 많은 인터넷 VOD 기술은 클라이언트/서버 기반의 구조이다.[2,3] 이러한 구조는 유선 네트워크 환경을 기반으로 하고 있으며, 무선 네트워크 환경에서는 제한된 대역폭으로 인해 많은 클라이언트들에게 대역폭 채널을 분리하여 사용하는 것을 지원하지 못한다. 또한 VOD 서비스를 위한 P to P(peer to peer) 접근은[4] 하나의 무선 피어(peer) 보다 그 이상의 피어를 거쳐 다른 무선 노드에게 비디오를 전송해야 함으로 대역폭과 시스템 사용에 있어 매우 비효율적이다. 무선 네트워크 환경에서 다수의 클라이언트를 위한 VOD 서비스는 브로드캐스팅 전송 기법을 사용하여 스트림을 전송하는 것이 바람직하다.
현존하는 많은 인터넷 VOD 기술은 어떤 구조인가?
현존하는 많은 인터넷 VOD 기술은 클라이언트/서버 기반의 구조이다.[2,3] 이러한 구조는 유선 네트워크 환경을 기반으로 하고 있으며, 무선 네트워크 환경에서는 제한된 대역폭으로 인해 많은 클라이언트들에게 대역폭 채널을 분리하여 사용하는 것을 지원하지 못한다.
모바일 시스템에 존재하는 어려움은?
모바일 VOD 서비스는 언제, 어디서든 비디오 정보를 쉽게 액세스할 수 있는 편리함과 교육, 연예, 비즈니스와 같은 많은 어플리케이션 영역에서 유용하게 사용되고 있다. 그러나 모바일 시스템의 특성상 클라이언트의 빈번한 이동과 끊어짐으로 원활한 VOD 서비스를 제공하기에는 많은 어려움이 존재하고 있다. 다수의 클라이언트들에게 보다 안정적인 VOD 서비스를 제공하기 위한 방법으로 브로드캐스팅 전송 기법의 중요성이 강조되고 있으며 특히 주기적 브로드캐스팅 기법에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다.
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