The KIPS Transactions:PartD (정보처리학회논문지D)

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Design of the Flexible Buffer Node Technique to Adjust the Insertion/Search Cost in Historical Index

과거 위치 색인에서 입력/검색 비용 조정을 위한 가변 버퍼 노드 기법 설계

  • 정영진 (한국과학기술정보연구원) ;
  • 안부영 (한국과학기술정보연구원) ;
  • 이양구 (충북대학교 전자정보대학) ;
  • 이동규 (충북대학교 전자계산학과) ;
  • 류근호 (충북대학교 전자정보대학 소프트웨어)
  • Received : 2010.12.17
  • Accepted : 2011.04.09
  • Published : 2011.08.31
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Abstract

Various applications of LBS (Location Based Services) are being developed to provide the customized service depending on user's location with progress of wireless communication technology and miniaturization of personalized device. To effectively process an amount of vehicles' location data, LBS requires the techniques such as vehicle observation, data communication, data insertion and search, and user query processing. In this paper, we propose the historical location index, GIP-FB (Group Insertion tree with Flexible Buffer Node) and the flexible buffer node technique to adjust the cost of data insertion and search. the designed GIP+ based index employs the buffer node and the projection storage to cut the cost of insertion and search. Besides, it adjusts the cost of insertion and search by changing the number of line segments of the buffer node with user defined time interval. In the experiment, the buffer node size influences the performance of GIP-FB by changing the number of non-leaf node of the index. the proposed flexible buffer node is used to adjust the performance of the historical location index depending on the applications of LBS.

무선 통신 기술의 발달과 컴퓨터의 소형화에 힘입어 사용자의 위치에 따라 맞춤형 서비스를 제공하기 위하여 다양한 위치 기반 서비스 응용들이 개발되고 있다. 그리고 대용량의 차량 위치 데이터를 효과적으로 처리하기 위하여 차량 위치 감지 및 전송, 데이터의 삽입 및 검색과 사용자 질의 처리 기술이 요구된다. 이 논문에서는 대용량의 과거 차량 위치 정보를 빠르게 입력, 검색하는 과거 위치 색인을 설계하고 상황에 따라 입력과 검색 비용을 조절할 수 있는 가변 버퍼 노드인 기법을 제안한다. 설계된 색인은 GIP+와 같이 효과적인 입력을 위해 버퍼 노드를 사용하고 빠른 검색을 위해 프로젝션 스토리지를 사용한다. 그리고 사용자가 지정한 시간 간격에 따라 버퍼 노드에 저장되는 데이터의 개수를 조절하여 입력과 검색 비용을 조절할 수 있다. 실험에서는 버퍼 노드 크기에 따라 비단말 노드 수가 달라지며, 이로 인해 입력과 검색 성능이 달라짐을 확인할 수 있다. 제안된 가변 버퍼 노드 방식은 위치 기반 서비스 응용에 따라 과거 위치 색인의 성능을 조절하는데 효과적으로 사용 가능하다.

Keywords

References

  1. Y. J. Jung, K. H. Ryu, M. S. Shin, S. Nittel, "Historical Index Structure for reducing Insertion and Search Cost in LBS," The Journal of systems and software, Vol.83, No.1, pp. 1500-1511, 2000.
  2. J. H. Reed, K. J. Krizman, B. D. Woerner, T. S. Rappaport, "An Overview of the Challenges and Progress in Meeting the E-911 Requirement for Location Service," IEEE Communication Magazine, pp.33-37, 1998. https://doi.org/10.1109/35.667410
  3. O. Wolfson, B. Xu, S. Chamberlain, L. Jiang, "Moving Objects Databases: Issues and Solutions," SSDBM, 1998, pp.111-122. https://doi.org/10.1109/SSDM.1998.688116
  4. L. Forlizzi, R. H. Guting, E. Nardelli, M. Schneider, "A Data Model and Data Structures for Moving Objects Databases," ACM SIGMOD, 2000, pp.319-330.
  5. A. Guttman, "A.:R-trees: a Dynamic Index Structure for Spatial Searching," ACM-SIGMOD, pp.47-57, 1984.
  6. J. H. Reed, K. J. Krizman, B. D. Woerner, T. S. Rappaport, "An Overview of the Challenges and Progress in Meeting the E-911 Requirement for Location Service," IEEE Communication Magazine, pp.33-37, 1998. https://doi.org/10.1109/35.667410
  7. M. F. Mokbel, T. M. Ghanem, W. G. Aref, "Spatio-temporal Access Methods," IEEE Data Engineering Bulletin, Vol.26, No.2, pp.40-49, 2003.
  8. K. U, Kalipsiz O., "A comparison study of moving object index structures, " Journal of Computer Science and Technology, Vol.24, No.6, pp.1098-1108, 2009 https://doi.org/10.1007/s11390-009-9283-7
  9. C. S. Jensen, D. Lin, B. C. Ooi, "Query and Update Efficient B+tree based Indexing of Moving Objects, " 30th International Conference on Very Large Data Bases (VLDB), pages 768-779, 2004.
  10. D. Lin, "Indexing and Querying Moving Objects Databases," PhD thesis, National University of Singapore, 2006.
  11. C. S. Jensen, D. Tiesyte, N. Tradisauskas, "Robust B+-Tree-Based Indexing of Moving Objects," Seventh International Conference on Mobile Data Management, pp. 12, 2006.
  12. S. Chen, B. C. Ooi, K. L. Tan, M. A. Nacismento, "ST2B-tree: A Self-Tunable Spatio-Temporal B+-tree for Moving Objects," ACM SIGMOD International Conference on Management of Data (SIGMOD), pp.29-42, 2008.
  13. M. Zhang, S. Chen, C. S. Jensen, B. C. Ooi, Z. Zhang, "Effectively Indexing Uncertain Moving Objects for Predictive Queries," 35th International Conference on Very Large Data Bases (VLDB), Vol.1, No.1, pp.1198-1209, 2009.
  14. S. Chen, D. Lin, C. S. Jensen, "A Benchmark for Evaluating Moving Objects Indexes," 34th International Conference on Very Large Data Bases (VLDB), pp.1574-1585, 2008
  15. D. Pfoser, Y. Theodoridis, C. S. Jensen, "Indexing Trajectories of Moving Point Objects," CHOROCHRONOS TECHNICAL REPORT CH-99-03, October, 1999.
  16. D. Pfoser, C. S. Jensen, Y. Theodoridis, "Novel Approaches in Query Processing for Moving Objects," CHOROCHRONOS TECHNICAL REPORT CH-00-03, 2000.
  17. Y. J. Jung, E. J. Lee, K. H. Ryu, "MP-tree : An Index Approach for Moving Objects in Mobile Environment," ASGIS, pp.104-111, 2003.
  18. C. S. Jensen, D. Lin, B. C. Ooi, "Query and Update Efficient B+-Tree Based Indexing of Moving Objects," VLDB, 2004, pp.768-779.
  19. Samet, H., "The Design and Analysis of Spatial Data Structures," Addison-Wesley, pp.47, 1990.
  20. S. Saltenis, C. Jensen, S. Leutenegger, M. Lopez. "Indexing the Positions of Continuously Moving Objects," ACM-SIGMOD, pp.331-342, 2000.
  21. D. S. Kwon, S. J. Lee, S. H. Lee, "Indexing the Current Positions of Moving Objects Using the Lazy Update R-Tree," Mobile Data Management, pp.113-120, 2002. https://doi.org/10.1109/MDM.2002.994387
  22. M. L. Lee, W. Hsu, C. S. Jensen, B. Cui, K. L. Teo "Supporting Frequent Updates in R-Trees: A Bottom-Up Approach," VLDB, pp.608-619, 2003.
  23. Y. Tao, D. Parpadias, J. Sun, "The TPR*-tree: an optimized spatio-temporal access method for predictive queries," VLDB, pp.790-801, 2003.
  24. L. Chen, R. Choubey, and E. A. Rundensteiner, "Bulk Insertions into R-trees using the Small-Tree-Large-Tree Approach," Procedings of ACM GIS Workshop, 1998, pp. 161-162.
  25. G. R. Hjaltason , H. Samet, "Speeding up construction of PMR quadtree-based spatial indexes," VLDB Journal, Vol.11, No. 2, 2002, pp.109-137. https://doi.org/10.1007/s00778-002-0067-8
  26. N. An , R. Kanth , V. Kothuri , S. Ravada, "Improving performance with bulk-inserts in Oracle R-trees," the 29th VLDB, 2003, pp.948-951.
  27. 정영진, 류근호, "차량 위치 정보 저장을 위한 버퍼 노드 기반 그룹 갱신 기법," 한국정보처리학회 논문지, 33-D 권, 1호, pp. 1-11, 2006.