• 인터넷정보학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.15-23
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• 2004

본 논문은 멀티미디어 서버의 과도한 부하는 물론 네트워크 자원의 비효율적인 사용과 같은 문제점을 해결하기 위한 단말-네트워크(HNET) 내에 새로운 분산 웹-캐싱 전략에 대한 다루고 있다. 제안된 분산 웹-캐싱은 인근에 위치하는 단말-노드들에 분산 망을 구현하여 특정 단말-노드에 부하가 집중되지 않고, HNET의 분산 단말-노드들에 복사본이 존재하지 않는 장점을 갖고 있다. 제안된 웹-캐싱 기법은 각 단말 노드들이 동일한 비디오 서비스를 요청할 경우 HNET내의 스위칭 에이전트의 제어아래 서버로부터 비디오의 일부 스트림만을 분산 저장하며, 서비스의 제공은 클라이언트들이 분산 단말-노드에 교호적으로 접속하여 서비스 받도록 한다. 새로운 Web-caching 기법에 사용된 제거 알고리듬은 LFU, LRU와 단말간 지연을 줄이기 위해 비디오의 첫 번째 스트림을 마지막으로 제거하는 방식을 조합하여 시뮬레이션을 수행하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권1호
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• pp.222-236
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• 2019

Wireless content caching in small cell networks has recently been considered as a promising way to alleviate the congestion of the backhaul in emerging heterogenous cellular network. However, how to select files which are cached in SBSs and how to make SBSs work together is an important issue for cooperative cache research for the propose of reducing file download time. In this paper, a Cooperative-Greedy strategy (CGS) among cache-enabled small base stations (SBSs) in small cell network is proposed, in order to minimize the download time of files. This problem is formulated as a Chinese restaurant game.Using this game model, we can configure file caching schemes based on file popularity and the spectrum resources allocated to several adjacent SBSs. Both the existence and uniquencess of a Nash equilibrium are proved. In the theoretical analysis section, SBSs cooperate with each other in order to cache popular files as many as possible near UEs. Simulation results show that the CGS scheme outperforms other schemes in terms of the file-download time.

• 융합보안논문지
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• 제12권4호
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• pp.91-96
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• 2012

무선 네트워크의 많은 분야 중에서 MANET(Mobile Ad-hoc Network)은 상당히 발전이 되어있는 기술이다. MANET을 구성하는 노드들은 다중 홉 무선 연결을 이용하여 데이터 전달을 하게 된다. 이러한 환경에서 노드들의 데이터 접근 성능과 가용성을 향상시킬 수 있는 방법이 캐싱 기법이다. 기존의 많은 연구들은 이동 노드들의 다중 홉 연결을 향상시키기 위해 동적인 라우팅 프로토콜에 대해 많은 연구가 이루어져왔다. 그러나 노드들의 이동으로 인하여 유효한 캐시 정보의 관리 및 유지가 쉽지 않다. 본 논문에서는 이동 노드가 원하는 정보의 캐시 발견시 오버헤드를 줄이고 노드들의 이동으로 인한 연결 관리를 위해 클러스터 기반 캐싱 기법을 제안하였다. 그리고 각 클러스터 헤드에서 유효한 캐시 테이블을 유지할 수 있도록 하기 위해 HLP를 이용하였다. 본 논문에서 제안한 기법의 효율성은 실험을 통해 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제52권3호
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• pp.32-38
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• 2015

본 논문에서는 소형셀 환경에서 사용자의 context를 반영한 local caching 알고리즘을 제안한다. 소형셀 내부에 캐시를 이용하면 코어망으로 전달되는 트래픽을 감소시킬 뿐만 아니라 네트워크 비용을 절감시키고 통신의 성능을 증가시킬 수 있다. 제안하는 알고리즘은 소형셀 특성을 활용해 각 소형셀 사용자에 맞는 적절한 데이터를 캐시에 저장한다. 이를 통해 제한된 캐시저장 공간을 효율적으로 사용하고 고전적인 웹 캐시 방식에 비해 캐시 적중률을 높였다. 성능분석을 위해 코어망 트래픽 감소량을 나타내는 cache efficiency를 정의하고 제안한 알고리즘의 성능을 검증한 결과 기존 웹 캐시 방식에 비해 200%의 성능향상이 있었다.

• 융합정보논문지
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• 제10권1호
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• pp.22-27
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• 2020

5G 인프라 보급과 더불어 기하급수적으로 증가하는 1인 미디어 방송, 유튜브와 같은 모바일 콘텐츠 서비스를 안정적으로 제공하기 위해서는 사용자 부근에 캐시 서버를 분산 배치하는 콘텐츠 전송 네트워크(CDN:Content Delivery Network) 도입이 필수적이다. 지역 캐시 없이 사용자가 콘텐츠 사업자(Content Provider)로부터 직접 서비스를 받는 트래픽이 늘어날수록 모바일 백홀(Backhaul)과 프론트홀(Fronthaul)에서 감당해야 할 부담은 상당히 증가하게 된다. 본 연구는 광기반 5G 프론트홀 구조와 캐싱 방법을 제안하여 모바일 백홀의 대역폭 및 서비스 품질을 개선하는 데 목적이 있다. 이를 위해 우선 전용 광케이블을 프론트홀로 사용하는 콘텐츠 전송 네트워크와 수동광가입자망(PON:Passive Optical Network)을 사용하는 구조를 제안한다. 그 위에 PON 캐싱에 특화된 집화된 콘텐츠 요청 방법을 제안하고 모델링과 시뮬레이션을 통해 그 성능을 기존의 방식과 비교한다. 제안된 PON 캐싱은 기존 캐싱이 없는 구조에 비해 최대 0.5초의 평균접근시간 감소, 1/n개의 수신된 요청 패킷 감소, 약 60% 백홀 대역폭 절감 효과를 나타냈다. 이 연구는 모바일 백홀 비용과 서비스 품질 사이에서 고민하는 통신사업자들에게 하나의 참고 자료가 될 수 있으며, 추후 캐시 적중률을 더욱 끌어올리는 방안으로 확장될 것이다.

• 한국전자거래학회지
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• 제13권3호
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• pp.67-83
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• 2008

Web caching server is one of the important components of any web site, as it makes the access of users to web content much faster while balancing the network and server load. There are many caching approaches proposed in order to solve this problem. Classically, we know several caching algorithms like FIFO, LRU, LRU-min and etc. Most of them have their advantages and disadvantages based on specific context. The purpose of this paper is to introduce the new concept of caching objects along with their related content and test the performance of the proposed caching method using CPN Tools simulator program. It is generally known that the use of Colored Petri Nets(CPNs) for modeling the simulation of new idea is one of the popular methods of system evaluation throughout software development projects. Moreover it could be very handy in describing the overall logic of the system. The CPN Tools is one of the most robust simulator programs which supports all necessary tools and functions to build and run the simulation model for CPN. Therefore in this paper, we will use CPN Tools software in order to build a simulator for our innovative caching approach named as web caching with related content. Then we will analyze the results derived from the simulation of our model and will make corresponding conclusions.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권5호
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• pp.2319-2337
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• 2019

In this paper, we study the distributed cooperative caching for Internet content providers in a small cell of heterogeneous network (HetNet). A general framework based on bankruptcy game model is put forth for finding the optimal caching policy. In this framework, the small cell and different content providers are modeled as bankrupt company and players, respectively. By introducing strategic decisions into the bankruptcy game, we propose a caching value assessment algorithm based on analytic hierarchy process in the framework of bankruptcy game theory to optimize the caching strategy and increase cache hit ratio. Our analysis shows that resource utilization can be improved through cooperative sharing while considering content providers' satisfaction. When the cache value is measured by multiple factors, not just popularity, the cache hit rate for user access is also increased. Simulation results show that our approach can improve the cache hit rate while ensuring the fairness of the distribution.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권2호
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• pp.43-50
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• 2022

모바일 데이터의 사용이 늘어나면서 특히 비디오 콘텐츠가 차지하는 비중이 가파르게 증가하고 있다. 모바일 사용자가 지리적으로 원거리에 위치한 클라우드 서버를 통해 데이터를 전달받으면서 발생하는 문제들을 해결하기 위해 사용자와 지리적으로 가까운 엣지 서버에 미리 데이터를 캐싱하는 방법이 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 셀룰러 네트워크 환경에서 지연 오프로딩 스킴(delayed offloading scheme)을 적용해 모바일 사용자에게 효과적으로 콘텐츠 파일을 제공하기 위한 SBS 캐싱 기법을 제안하였다. 지연 오프로딩 스킴에서 Macro Base Station(MBS)보다 Small Cell Base Station(SBS)으로부터 데이터를 다운받는 경우 더 적은 비용을 요구하기 때문에 MBS로부터 전송받는 데이터 크기를 최소화하는 것을 목표로 하였다. 모바일 사용자의 이동 경로 확률과 콘텐츠 파일의 인기도를 사용해 SBS에 캐싱할 콘텐츠 파일과 그 크기를 결정하고 SBS의 서비스 범위가 중복되는 것을 고려해 콘텐츠 파일을 재배치하는 캐싱 기법을 제안하였다. 또한 실험을 통해 다른 알고리즘보다 MBS로부터 다운받는 데이터 크기를 줄일 수 있다는 것을 증명하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권2호
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• pp.514-535
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• 2019

Information-centric networks operate under the assumption that all network components have built-in caching capabilities. Integrating the caching strategies of information centric networking (ICN) with wireless virtualization improves the gain of virtual infrastructure content caching. In this paper, we propose a framework for software-defined information centric virtualized wireless device-to-device (D2D) networks. Enabling D2D communications in virtualized ICN increases the spectral efficiency due to reuse and proximity gains while the software-defined network (SDN) as a platform also simplifies the computational overhead. In this framework, we propose a joint virtual resource and cache allocation solution for latency-sensitive applications in the next-generation cellular networks. As the formulated problem is NP-hard, we design low-complexity heuristic algorithms which are intuitive and efficient. In our proposed framework, different services can share a pool of infrastructure items. We evaluate our proposed framework and algorithm through extensive simulations. The results demonstrate significant improvements in terms of visiting latency, end user QoE, InP resource utilization and MVNO utility gain.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권11C호
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• pp.1040-1045
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• 2002

This paper focuses on a hash-based, distributed Wet caching network that eliminates inter-cache communication. An agent program on cache servers, a mapping program on the DNS server, and other components comprised in a distributed Web caching network were modified and developed to implement a so-called "consistent" hashing. Also, a dynamic load balancing algorithm is proposed to address the load-balancing problem that is a key performance issue on distributed architectures. This algorithm effectively balances the load among cache servers by distributing the calculated amount of mapping items that have higher popularity than others. Therefore, this developed network can resolve the imbalanced load that is caused by a variable page popularity, a non-uniform distribution of a hash-based mapping, and a variation of cache servers.