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에이전트 피어를 이용한 에너지 효율적인 모바일 P2P 스트리밍 구조
An Energy-Efficient Mobile P2P Streaming Structure Using Agent Peers 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.16 no.2, 2011년, pp.121 - 129  

김상진 (홍익대학교 컴퓨터공학과) ,  김은삼 (홍익대학교 컴퓨터공학과)

초록
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최근 무선 네트워크의 발전과 스마트폰과 같은 성능이 우수한 모바일 장치의 등장으로 모바일 IPTV 서비스를 제공받고자 하는 요구가 증가하고 있다. 모바일 장치는 배터리 용량이 한정되어 있으므로 에너지 소모를 최소화하는 것이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 P2P 기반의 모바일 IPTV 시스템에서 에이전트 피어를 이용하여 모바일 피어의 에너지 소모를 최소화하는 스트리밍 구조를 제안한다. 에이전트 피어는 해당 모바일 피어를 대신하여 스트리밍 기능과 오버레이 네트워크 가입과 탈퇴 시 필요한 컨트롤 메시지 교환을 수행함으로써 모바일 피어의 에너지 소모량을 크게줄일 수 있다. 마지막으로 에너지 모델을 적용한 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안하는 스트리밍 구조가 에이전트 피어를 이용하여 모바일 피어의 배터리 사용 시간을 증가 시킬 수 있음을 보인다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

With advances in wireless networks and advent of powerful mobile devices such as smart phones, the demand for mobile IPTV services has been increasing. It is essential to minimize the energy consumption of mobile devices because their battery capacity is limited. In this paper, we therefore propose ...

주제어

#모바일 IPTV   #P2P 스트리밍   #에이전트 피어   #에너지 효율성  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 모바일 피어는 배터리 용량이 한정되어 있으므로 시스템의 사용 시간을 최대화하기 위해서는 배터리 소모를 최소화하는 것이 필수적이다. 따라서 본 논문에서는 P2P 기반의 IPTV 시스템에서 에이전트 피어를 이용하여 모바일 피어의 에너지 소모를 최소화하는 구조를 제안한다.
  • 따라서 본 논문에서는 P2P 기반의 유무선 네트워크 환경에서 에이전트 피어를 이용하여 스트리밍 시 발생하는 모바일 피어의 제한된 배터리 문제를 효과적으로 극복할 수 있는 전송 구조를 제안한다.
  • 따라서 이러한 업로드 기능과 오버레이 네트워크 구조를 유지하기 위한 추가적인 메시지 교환 오버헤드를 감소시키기 위해 본 논문에서는 과 같이 에이전트 피어를 이용해서 모바일 피어의 배터리 소모를 최소화한다.
  • 무선 네트워크의 대역폭이 커지고 성능이 우수한 모바일 장치의 등장으로 최근 모바일 IPTV에 대한 요구가 증가하고 있다. 본 논문에서는 P2P 기반의 모바일 IPTV 시스템에서 모바일 피어의 에너지 소모를 최소화하기 위해 에이전트 피어를 도입하여 데이터 패킷과 컨트롤 메시지 수를 크게 줄였고 이를 통해 모바일 피어의 배터리 수명을 연장할 수 있었다. 또한 시뮬레이션 실험을 통해 에이전트 피어를 이용할 때 모바일 피어가 전송하는 패킷 수가 감소하고 에너지 소모량도 크게 줄일 수 있음을 보였다.
  • 본 논문의 모바일 P2P 스트리밍 구조에서는 모바일 피어가 전송해야하는 업로드 데이타 패킷 및 오버레이 유지를 위한 컨트롤 메시지 교환을 에이전트 피어가 대행함으로써 모바일 피어의 전송 데이터 양을 크게 줄이는 새로운 기법을 제안한다. 이와 같이 모바일 피어의 전송 데이터 양을 줄임으로써 결과적으로 모바일 피어의 에너지 소모를 줄일 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
모바일 피어는 무엇인가? 모바일 피어는 자신을 위해 선정된 에이전트 피어를 통해 해당 비디오를 단방향으로 전송받는 피어이다. 즉, 해당 비디오의 다운로드만 수행하고 다른 피어에게 업로드 하는 기능은 수행하지 않기 때문에 업로드 수행 시 발생하는 배터리 소모를 줄일 수 있다.
트리 구조의 장단점은 무엇인가? 이 구조는 네트워크상에서 트리 기반의 가상의 오버레이를 생성한 후 루트인 소스 서버에서 트리에 소속된 모든 피어들에게 부모 피어가 하위 자식 피어들에게 푸시 형태로 데이터를 전송하는 방식이다. 트리 구조는 피어 탈퇴 시 재구성됨에 따라 발생하는 지연 시간이 길어지는 단점이 있는 반면 데이터를 빠른 속도로 전송 받을수 있는 장점이 있다. 
CDN 방식의 단점은 무엇인가? 기존의 스트리밍 서비스는 주로 클라이언트/서버 구조에 의존한 CDN 방식이 사용되었다[14]. 하지만 이 방식은 확장성이 낮고 서버증설에 많은 비용을 요구한다. 이러한 문제를 개선하기 위해 트리(tree)[2,3] 구조나 메시(mesh)[4,5,6] 구조를 이용한 P2P 스트리밍 기법이 제안되었다.
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참고문헌 (15)

  1. H. Kim, S. Yoo, and H. Lee, "The Current Technology Status and Development Direction of IPTV," Journal of The Institute of Electronics Engineers of Korea, Vol. 35, No. 9, pp. 47-57, Sept. 2008. 

  2. D. A. Tran, K. A. Hua, and T. Do, "ZIGZAG: An Efficient Peer-to-Peer Scheme for Media Streaming," Proc. IEEE INFOCOM, pp. 1283-1293, San Francisco, USA, Apr. 2003. 

  3. A. Mondal, Y. Lifu, and M. Kitsuregawa. "P2PR-Tree: an R-Tree-based Spatial Index for Peer-to-Peer Environments," Proc. EDBT Workshops, pp. 516-525, Heraklion-Crete, Greece, Mar. 2005. 

  4. X. Liao, H. Jin, Y. Liu, L. M. Ni, and D. Deng, "AnySee: Scalable Live Streaming Service based on Inter-Overlay Optimization," Proc. IEEE INFOCOM, pp. 1-10, Barcelona, Spain, Apr. 2006. 

  5. X. Zhang, J. Liu, B. Li, and T. P. Yum, "CoolStreaming/DONet: a Data-driven Overlay Network for Peer-to-Peer Live Media Streaming," Proc. IEEE INFOCOM, pp. 2102-2111, Miami, USA, Mar. 2005. 

  6. J. Kim, D. Kim, E. Kim, and S. Pae, "An Efficient Peer-to-Peer Streaming Scheme Based on a Push-Mesh Structure," Journal of Korea Society of Computer and Information, Vol. 15, No. 3, pp. 81-89, Mar. 2010. 

  7. T. Hara, "Replica Allocation in Ad Hoc Networks with Period Data Update," Proc. MDM, pp. 79-86, Singapore, Jan. 2002. 

  8. G. Karumanchi, S. Muralidharan, and R. Prakash, "Information Dissemination in Partitionable Mobile Ad Hoc Networks," Proc. IEEE SRDS, pp. 4-13, Lausanne, Switzerland, Oct. 1999. 

  9. F. Sailhan, and V. Issarny, "Cooperative Caching in Ad-Hoc Networks," Proc. IEEE MDM, pp. 13-28, Melbourne, Australia, Jan. 2003. 

  10. M. Papadopouli, and H. Schulzrinne, "Effects of Power Conservation, Wireless Converage and Cooperation on Data Dissemination among Mobile Devices," Proc. MobiHoc, pp. 117-127, Long Beach, CA, USA, Oct. 2001. 

  11. Y. Liu, "Research on the Mobile P2P VOD System of JXME," Proc. Computer Engineering and Applications, pp. 80-83, Gold Coast, Australia, Jan. 2007. 

  12. C. Fan, J. Liu, X. Zhang, and C. Gong, "A Study of Mobile Value-added Service Based on P2P," Proc. ICCTA, pp. 856-859, Beijing, China, Dec. 2009. 

  13. D. Kim, E. Kim, and C. Lee, "Efficient Peerto-Peer Overlay Networks for Mobile IPTV Services," IEEE Trans. on Consumer Electronics, Vol. 56, No. 4, 2010. 

  14. A. Sentinelli, G. Marfia, M. Gerla, L. Kleinrock, S. Tewari, "Will IPTV Ride the Peer-to-Peer Stream?," IEEE Communications Magazine, Vol. 45, No. 6, pp. 86-92, 2007. 

  15. T. Zahariadis, O. Negru, and F. Alvarez, "Scalable Content Delivery Over P2P Convergent Networks," Proc. IEEE ISCE, pp. 1-4, Vilamoura, Portugal, Apr. 2008. 

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