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[국내논문] 홈 공유기에서 다중 HAS 클라이언트의 공정성, 안정성, 효율성 향상을 위한 인코딩 비트율 기반의 대역폭 할당 기법
Encoding Rate Based Bandwidth Allocation Technique on Home Gateway to Improve Fairness, Stability, and Efficiency in Multiple HAS Clients Environments 원문보기

한국방송공학회 2018년도 하계학술대회, 2018 June 20, 2018년, pp.317 - 319  

황민구 (광운대학교 전자통신공학과) ,  김희광 (광운대학교 전자통신공학과) ,  정광수 (광운대학교 전자통신공학과)

초록
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최근 인터넷을 통한 UHD (Ultra High Definition) 스트리밍 서비스의 수요가 증가했으며 네트워크에 효율적으로 비디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 HTTP 적응적 스트리밍 (HTTP Adaptive Streaming, HAS) 서비스가 등장하였다. 그러나 HTTP 적응적 스트리밍은 세그먼트의 ON-OFF 패턴으로 인해 다중 클라이언트 환경에서 공정성 (Fairness), 안정성 (Stability), 효율성 (Efficiency)을 저하시키는 문제가 있다. 본 논문에서는 다수의 HAS 클라이언트 환경에서 공정성, 안정성, 효율성을 향상시키기 위한 홈 공유기에서 인코딩 비트율 기반의 대역폭 할당 기법을 제안한다. 제안 기법은 OFF 구간을 줄이기 위해 인코딩 비트율에 맞추어 할당할 대역폭을 결정함으로써 안정적인 스트리밍을 보장한다. 실험을 통해 다중 HAS 클라이언트 환경에서 공정성, 안정성 및 효율성이 향상된 것을 확인하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 다중 HAS 클라이언트 환경에서의 공정성, 안정성 및 효율성을 향상시키기 위한 인코딩 비트율 기반의 대역폭 할당 기법을 제안한다. 제안 기법은 홈 공유기가 각 클라이언트에게 할당할 대역폭을 결정하기 위해 3개의 Controller를 이용하여 세그먼트 요청의 OFF 구간을 줄이며 공정성, 안정성, 효율성을 향상시키는 대역폭을 결정한다.
  • 인코딩 비트율은 MPD (Media Presentation Description)파일에 기술되어 있으며 홈 공유기에서 패킷 캡처 (Packet Capture)를 통해 수집할 수 있다. 본 논문에서는 홈 공유기가 실시간으로 인코딩 비트율, 연결된 클라이언트 수, 그리고 가용 대역폭을 수집 및 파악한다는 가정하에 인코딩 비트율 기반의 대역폭 할당 기법을 제안한다.
  • 본 논문에서는 홈 공유기에서 다중 HAS 클라이언트의 공정성, 안정성, 그리고 효율성을 향상시키기 위한 인코딩 비트율 기반의 대역폭 할당 기법을 제안하였다. 제안하는 기법은 세그먼트 요청의 OFF 구간을 줄이고 안정적으로 비디오 품질을 요청할 수 있도록 인코딩 비트율에 맞춘 대역폭 기법을 제안하고 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
네트워크에 효율적으로 비디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 어떠한 서비스가 등장하였는가? 최근 인터넷을 통한 UHD (Ultra High Definition) 스트리밍 서비스의 수요가 증가했으며 네트워크에 효율적으로 비디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 HTTP 적응적 스트리밍 (HTTP Adaptive Streaming, HAS) 서비스가 등장하였다. 그러나 HTTP 적응적 스트리밍은 세그먼트의 ON-OFF 패턴으로 인해 다중 클라이언트 환경에서 공정성 (Fairness), 안정성 (Stability), 효율성 (Efficiency)을 저하시키는 문제가 있다.
홈 공유기의 장점은 무엇인가? 다수의 클라이언트가 병목 링크를 공유하는 상황에서 공정성, 안정성 및 효율성을 향상시키기 위한 홈 공유기에서의 대역폭 할당 기법이 제안되었다 [2]. 홈 공유기는 홈 환경의 단말기에 대한 트래픽 정보를 수집하기에 유리하기 때문에 기존 기법 에서는 홈 공유기가 가용 대역폭을 클라이언트가 요청한 인코딩 비트율에 비례하여 대역폭을 분배한다. 그러나 클라이언트에게 할당된 대역폭이 인코딩 비트율보다 높고, 두 값의 차이가 클수록 세그먼트 다운로드 속도와 버퍼를 소비하는 속도의 차이로 인해 OFF 구간의 길이가 증가하는 문제가 있다 [3].
HTTP 적응적 스트리밍 (HTTP Adaptive Streaming, HAS) 서비스의 문제점은 무엇인가? 최근 인터넷을 통한 UHD (Ultra High Definition) 스트리밍 서비스의 수요가 증가했으며 네트워크에 효율적으로 비디오 스트리밍 서비스를 제공하기 위해 HTTP 적응적 스트리밍 (HTTP Adaptive Streaming, HAS) 서비스가 등장하였다. 그러나 HTTP 적응적 스트리밍은 세그먼트의 ON-OFF 패턴으로 인해 다중 클라이언트 환경에서 공정성 (Fairness), 안정성 (Stability), 효율성 (Efficiency)을 저하시키는 문제가 있다. 본 논문에서는 다수의 HAS 클라이언트 환경에서 공정성, 안정성, 효율성을 향상시키기 위한 홈 공유기에서 인코딩 비트율 기반의 대역폭 할당 기법을 제안한다.
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