A Study on Traffic Analysis and Hierarchical Program Allocation for Distributed VOD Systems

분산 VOD 시스템의 트래픽 분석과 계층적 프로그램 저장에 관한 연구

It is generally recognized that Video On Demand (VOD) service will become a promising interactive service in the emerging broadband integrated services digital networks. A centralized VOD system, all programs are stored in a single VOD server which is linked to each user via exchanges, is applicable when a small number of users enjoys the VOD service. However, in case of large service penetration, it is very important to solve the problems of bandwidth and load concentrating in the central video server(CVS) and program transmission network. In this paper, the architecture of the video distribution service network is studied, then a traffic characteristics and models for VOD system are established, and proposed program allocation method to video servers. For this purpose, we present an analysis of program storage amount in each LVS(Local Video Server), transmission traffic volume between LVSs, and link traffic volume between CVS and LVSs, according to changing the related factors such as demand, the number of LVS, vision probability, etc. A method for finding out storage capacity in LVSs is also presented on the basis of the tradeoffs among program storage cost, link traffic cost, and transmission cost.

Video On Demand (VOD) 서비스는 광대역 종합 정보 통신망을 기반으로 하는 대화형 멀티미디어 서비스 중 가장 유용한 서비스로 인식되고 있다. 다수의 가입자가 각각 보고싶은 프로그램을 시청할 수 있는 요구 즉시형 VOD 시스템에서 중앙 비디오 서버만 둘 경우, 비디오 서버가 각 가입자와 점 대 점 연결을 이루면서 다량의 영상정보를 실시간으로 제공해야하기 때문에 가입자가 소수일 때는 서비스 가능하다. 그러나 가입자 수가 많아지면 프로그램 전송망과 비디오 서버에 집중되는 트래픽을 분산시키는 것은 매우 중요하다. 본 논문은 비디오 서버들의 분산 구성과 이들을 연결하는 전송망에 대해 분석하며, 제시한 전송망을 모델로 망 내 트래픽을 분석하고 지역 비디오 서버에 프로그램을 저장하는 방식을 제안한다. 이를 위해 수요량, 지역 비디오 서버의 수, 시청 선호 확률 등 트래픽 파라메터의 변화에 따른 지역 비디오 서버의 프로그램 저장량, 지역 비디오 서버간의 전송 트래픽량, 중앙 비디오 서버와 지역 비디오 서버간의 링크 트래픽량을 분석한다. 그리고, 프로그램 저장 비용, 지역 비디오 서버간 전송 비용, 중앙 비디오 서버와 지역 비디오 서버간 링크 비용으로 계산되는 총 비용을 최소로 하는 지역 비디오 서버의 적정 프로그램 저장량 결정한다.