DOI QR코드

DOI QR Code

Design and Performance Analysis of Dynamic QoS Control for RTP-based Multimedia Data Transmission

RTP 기반 멀티미디어 데이터 전송을 위한 동적 QoS 제공방안의 설계 및 성능 분석

  • 문영준 (경희대학교 대학원 컴퓨터공학과) ;
  • 유인태 (경희대학교 전자정보대학) ;
  • 박광훈 (경희대학교 전자정보대학)
  • Published : 2003.12.01

Abstract

This paper analyzes and proposes a scheme that improves the performance of the RTP that is developed to support the end-to-end transmission function and QoS monitor function for real-time multimedia data transmission. Although the existing RTP module supports real-time transmission, it has some problems in guaranteeing QoS parameters. To solve this problem, we propose a new Selective Repeat Adaptive Rate Control (SRARC). The SRARC can support QoS by referring to the data transmission status from the client and then classifying the network status into three levels. It selectively transmits multimedia data and dynamically controls transmission rates based on such information as bandwidth, packet loss rate, and latency that can be calculated in data transfer phase. To verify the SRARC, we implement it in real local area networks and compare the QoS parameters of the SRARC with those of the SR and RTP By the experimental results, the SRARC shows better performance in the aspects of bandwidth usage rate, packet loss rates, and transmission delays than the existing RTP schemes.

본 논문에서는 멀티미디어 데이터와 실시간 특성을 가진 데이터의 end-to-end 전달기능과 QoS 감시기능 등을 지원하기 위해 개발된 RTP를 분석하고 개선방안을 제시한다 기존의 RTP 구현 모듈은 실시간 전달기능은 지원하나, 상세한 QoS 파라미터 보장측면에서는 해결해야 할 사항이 존재한다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 서버에서 보낸 데이터에 대한 전송 정보를 클라이언트로부터 제공 받아, 이를 토대로 네트워크의 상태를 3단계로 분류하여 네트워크에서의 QoS 보장할 수 있는 새로운 SRARC(Selective Repeat Adaptive Rate Control) 멀티미디어 데이터 전송기법을 제안하였다. SRARC는 서버와 클라이언트에서 데이터의 송수신과정에서 계산되는 정보인 대역폭, 손실률 그리고 전송지연을 파라미터로하여 선택적 재전송과 전송율 동적 제어를 수행하는 기법이다. 제안한 SRARC 기법의 성능을 검증하기 위하여 LAN 상에서 이를 구현하여 선택적 재전송 기법 및 RTP 기법의 QoS 파라미터들과 비교하였다. 실험 결과, 대역폭 이용률과 패킷 손실률 그리고 지연 시간 등의 다양한 QoS 파라미터 측면에서 기존의 RTP 기법들에 비해 우수한 결과를 나타냄을 확인하였다.

Keywords

References

  1. H. Schulzrinne, 'Realtime Streaming Protocol,' IETF RFC 2326, 1998
  2. I. B. Busse, B. Deffner, H. schulzrinne, 'Dynamic QoS Control of Multimedia Applications based on RTP,' R2116 TOMQAT, 1995
  3. ITU-T Draft Recommendation H.323, 'Visual Telephone Systms and Equipment for Local Area Networks which Provide a Nov-Guaranteed Quality of Service,' May, 1996
  4. H. Schulzrinne, 'RTP : A Transport Protocol for Realtime Application,' RFC 1889, 1996
  5. H. Schulzrinne, 'RTP Profile for Audio and Video Conferences with Minimal Control,' RFC 1890, 1996
  6. A. Basso, G. L. Cash, M. R. Civanlar, 'Real-time MPEG-2 delivery based on RTP,' IEEE, 1999 https://doi.org/10.1016/S0923-5965(99)00029-6
  7. 강민규, 궁상환, 김동규, 'RTP/RTCP를 이용한 영상회의시스템에서 오디오 패킷 손실 보상을 위한 동적 부가 전송 매커니즘 개발 및 성능 분석,' 한국정보처리학회, 1998
  8. 모수정, 안종석, 'RTP/RTCP를 위한 확장성 있는 피드백 제어 기법,' 한국정보과학회, 1998
  9. James F. Kuros, Keith W., 'Compter Neworking : A Top-Down Approach Featuring the Internet,' addison Wesley Press, 2001
  10. Seung-Gu Na and Jong-Suk Ahn, 'TCP-Like Flow Control Algorithm for RealTime Aplication,' IEEE, 2000 https://doi.org/10.1109/ICON.2000.875775
  11. Yeali S. Sun, F-M Tsou, Meng Chang Chen, Zsehong Tsai, 'A TCP-Friendly Congestion Control Scheme for Real-time Packet Video Using Prediction,' IEEE, 1999 https://doi.org/10.1109/GLOCOM.1999.832475
  12. Dorham Sisalem, adam Wolisz, 'Towards TCP-Friendly Adaptive Multimedia Application Based on RTP,' IEEE, 1999 https://doi.org/10.1109/ISCC.1999.780799
  13. Yeali S. Sun, Fu-Ming Tsou, Meng Chang Chen, 'Predictive flow control for TCP-friendly end-to-end real-time video on the Internet,' IEEE, 2002 https://doi.org/10.1016/S0140-3664(02)00002-6
  14. RTP Working Group, http://www.cs.columbia.edu/~hgs/rtp/
  15. 박완규, 박규석, 'VOD 시스템에서 클라이언트 버퍼를 위한 전송율 제어 알고리즘 설계 및 분석,' 멀티미디어학회, 1998
  16. David McDysan, 'QoS & Traffic Management in IP & ATM Networks,' 2000