IEEE 802.11e EDCA에서 스트리밍 서비스의 QoS 보장을 위한 동적버퍼관리 기술

An Active Buffer Management Mechanism to Guarantee the Qos of the Streaming Service in IEEE 802.11e EDCA

  • 이규환 (아주대학교 전자공학과 무선 인터넷 연구실) ;
  • 이현진 (아주대학교 전자공학과 무선 인터넷 연구실) ;
  • 김재현 (아주대학교 전자공학과 무선 인터넷 연구실) ;
  • 노병희 (아주대학교 정보 및 컴퓨터 공학과 이동 멀티미디어 통신 네트워크 연구실)
  • 발행 : 2009.08.31

초록

WLAN 기술의 진보로 댁내 망에서 비디오 스트리밍 서비스 같은 멀티미디어 서비스의 사용이 증가하고 있다. 하지만 비디오 스트리밍 서비스의 QoS를 제공하기 위해서는 전송 지연 및 프레임 손실률을 감소시키는 기술 연구가 필요하다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 IEEE 802.11e EDCA에서 스트리밍 서비스의 QoS 보장을 위한 동적버퍼 관리기술을 제안한다. 제안하는 동적버퍼관리기술은 프레임의 중요도와 버퍼에 새롭게 도착한 프레임의 가상전송지연을 고려하여 버퍼 내 HoL(Head of Line)의 프레임을 제거한다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 버퍼관리기술은 중요도가 높은 I, P 프레임의 손실률을 감소시키고 전송지연 시간을 안정화시키므로 비디오 스트리밍 서비스의 QoS를 보장할 수 있음을 살펴볼 수 있었다.

Due to the advance of WLAN technology, the use of the multimedia service such as the video streaming service has been increased in the home network. However, we need to study the method which decreases the transmission delay and the frame loss rate to provide QoS of the video streaming service. Therefore, this paper proposes an active buffer management mechanism to guarantee QoS of the streaming service in IEEE 802.11e EDCA. The proposed protocol discards the frame in the HoL of the buffer based on the importance of each frame and the virtual transmission delay of frame newly arriving at the buffer. In the simulation results, the proposed algorithm not only decreases the frame loss probability of important I and P frames but also stabilizes the transmission delay. It may increase the QoS of video streaming services.

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참고문헌

  1. J. Villal$\acute{o}$n, P. Cuenca, L. Orozco-Barbosa, Y. Seok, and T. Turletti, 'Cross-Layer Architecture for Adaptive Video Multicast Streaming Over Multirate Wireless LANs,' IEEE Journal of Selected Areas in Communications, Vol. 25, No. 4, pp. 699-711, May, 2007 https://doi.org/10.1109/JSAC.2007.070507
  2. N. Cranley, and M. Davis, "The Effects of Background Traffic on the End-to-End Delay for Video Streaming Applications over IEEE 802.11b WLAN Networks," in Proc. PIMRC 2006, Helsinki, Finland, Sep., 2006. https://doi.org/10.1109/PIMRC.2006.254144
  3. J. Naoum-Sawaya, B. Ghaddar, S. Khawam, H. Safa, H. Artail, and Z. Dawy, 'Adaptive Approach for QoS Support in IEEE,' in Proc. WiMOB 2005, Montreal, Canada, Aug., 2005.
  4. Z. Orlov, and M. C. Necker, 'Enhancement of Video Streaming QoS with Active Buffer Management in Wireless Environments,' in Proc. EW 2007, Paris, France, Apr., 2007.
  5. IEEE 'Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications Amendment: Medium Access Control (MAC) Quality of Service Enhancements,' IEEE Standard 802.11e, Nov., 2005.
  6. C. Rohaly et al., 'Video Quality Expert Group : Current Results and Future Directions,' Visual Communications and Image Processing, June 2000. https://doi.org/10.1117/12.386632
  7. Overview of MPEG-4 Standard by the Motion Picture Expert Group: http://mpeg.telecomitalialab.com/
  8. X. Lin, X. Chang, and J. K. Muppala, 'VQRED: An Efficient Virtual Queue Management Approach to Improve Fairness in Infrastructure WLAN,' in Proc. LCN 2005, Sydney, Australia, Nov., 2005. https://doi.org/10.1109/LCN.2005.136
  9. Video Trace Research Group : http://trace.eas.asu.edu/
  10. IEEE, 'Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications,' IEEE Standard 802.11, June, 1999