• 전자공학회논문지
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• 제52권1호
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• pp.40-47
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• 2015

본 논문은 PPSP(Peer-to-Peer Streaming Protocol) 에서 지나간 화면에 대한 선택적 VoD 서비스를 제공하는 방안을 제안한다. 스트리밍 세션 도중 VoD 서비스를 제공하기 위해 각 피어는 이미 시청한 비디오 스트리밍 데이터를 저장한다. VoD 서비스 제공을 위한 피어의 부하를 줄이기 위해 비디오 스트리밍 데이터를 저장할 때 프레임 별로 저장 방법을 제안한다. 또한 자료 전송 속도 증대 및 네트워크 부하 감소를 위해 동일 네트워크를 고려한 피어간 스트리밍 데이터 교환 방법을 제안한다. 성능 분석을 위해 NS-3를 이용한 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 제안하는 프레임별 저장기법을 통해 기존 P2P 스트리밍 프로토콜 대비 오버헤드가 3배 감소하였고 동일 네트워크를 고려한 전송기법을 통해 기존 프로토콜 대비 평균 전송속도가 약 50% 향상되었음을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권3호
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• pp.1035-1056
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• 2015

The efficiency of live Peer-to-Peer (P2P) streaming protocols depends on the appropriateness and the management abilities of their underlying overlay multicast. While a tree overlay structure confines transmission delays efficiently by maintaining deterministic delivery paths, an overlay mesh structure provides adequate resiliency to peers dynamics and easy maintenance. On the other hand, content freshness, playback fluidity and streaming continuity are still challenging issues that require viable solutions. In this paper, we propose a Hybrid Live P2P Streaming Protocol (HLPSP) based on a hybrid overlay multicast that integrates the efficiency of both the tree and mesh structures. Extensive simulations using OMNET++ are conducted to investigate the efficiency of HLPSP in terms of relevant performance metrics, and position HLPSP with respect to DenaCast the enhanced version of the well-known CoolStreaming protocol. Simulation results show that HLPSP outperforms DenaCast in terms of startup delay, end-to-end delay, play-back delay and data loss.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권2호
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• pp.253-261
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• 2006

P2P 기술의 각광에도 불구하고 P2P상에서 멀티미디어 스트리밍에 대한 연구는 상대적으로 주목을 받지 못하고 있다. 이것은 피어간의 낮은 대역폭과 신뢰도가 낮은 접속 등의 몇 가지 이유 때문에 P2P 멀티미디어 스트리밍이 어렵기 때문이다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위하여 여러 피어와의 연결을 한 개의 가상적인 채널로 제공하는 프로토콜인 다중피어 바인딩 프로토콜(WPBP: Multi-Peer Binding Protocol)을 제안한다. 이 프로토콜은 응용들이 여러 피어로부터 동시에 데이터를 다운로드 받아서 성능 개선과 안정된 스트리밍을 할 수 있게 해준다. 이를 위해서 MPBP는 미디어 파일을 작은 청크로 분리하고, 각 청크를 구분하고 전송할 수 있는 기법을 제공한다. 구현된 MPBP 엔진은 데이터 송신 서버로부터의 갑작스런 접속 단절을 효과적으로 다루는 것에 중점을 두어 개발되었으며, 실험 결과는 MPBP 프로토콜이 이를 효율적으로 다루는 것을 보여주었다. 또한 MPBP는 여러 미디어 타입에 대해서 지원이 가능하도록 설계되었으며, 이를 검증하기 위하여 본 논문에서는 비디오와 오디오 응용을 MPBP 엔진을 이용하여 개발하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1571-1579
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• 2009

본 논문은 유비쿼터스 인터넷 환경에서 다양한 개인 IPTV 응용 서비스를 제공할 수 있도록 QoS 요구사항을 제어 할 수 있는 P2P(Peer-to-Peer) 스트리밍 프로토콜을 제시한다. 본 논문에서 제시된 P2P 스트리밍 프로토콜은 IPTV의 비디오 스트리밍 채널에 대해 짧은 초기 지연시간(startup delay)을 제공하고, 참여자에 대한 종단간 지연시간(end-to-end delay)과 대역폭(bandwidth)을 보장하며, 응용 서비스에 적합한 신뢰 수준(reliability level)을 설정할 수 있게 한다. QoS 기반의 P2P 스트리밍 프로토콜은 P2P 스트리밍의 확장성(scalability), 가용성(availability), 그리고 편재성(ubiquity)의 장점을 살리면서 성능(performance)과 신뢰성(reliability) 측면의 단점을 적절하게 보완함으로써 기존 광대역 인터넷 환경에서 다양한 유형의 실시간 개인 IPTV 채널 구현할 수 있게 한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제14권3호
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• pp.286-295
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• 2012

To meet the increased demand of video-on-demand (VoD) services, peer-to-peer (P2P) mesh-based multiple video approaches have been recently proposed, where each peer is able to find a video segment interested without resort to the video server. However, they have not considered the constraint of the server's upload bandwidth and the fairness between upload and download amounts at each peer. In this paper, we propose a novel P2P VoD streaming system, named peer cache adaptation (PECAN) where each peer adjusts its cache capacity adaptively to meet the server's upload bandwidth constraint and achieve the fairness. For doing so, we first propose a new cache replacement algorithm that designs the number of caches for a segment to be proportional to its popularity. Second, we mathematically prove that if the cache capacity of a peer is proportional to its segment request rate, the fairness between upload and download amounts at each peer can be achieved. Third, we propose a method that determines each peer's cache capacity adaptively according to the constraint of the server's upload bandwidth. Against the proposed design objective, some selfish peers may not follow our protocol to increase their payoff. To detect such peers, we design a simple distributed reputation and monitoring system. Through simulations, we show that PECAN meets the server upload bandwidth constraint, and achieves the fairness well at each peer. We finally verify that the control overhead in PECAN caused by the search, reputation, and monitoring systems is very small, which is an important factor for real deployment.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권3호
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• pp.277-285
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• 2011

Real-time multimedia streaming over the Internet is rapidly increasing with the popularity of user-created contents, Web 2.0 trends, and P2P (peer-to-peer) delivery support. While many homes today are broadband-enabled, the quality of experience (QoE) of a user is still limited due to frequent interruption of media playout. The vulnerability of TCP (transmission control protocol), the popular transport-layer protocol for streaming in practice, to the packet losses, retransmissions, and timeouts makes it hard to deliver a timely and persistent flow of packets for online multimedia contents. This paper presents TCP-real-time online multimedia environment (ROME), a novel transport-layer framework that allows the establishment and coordination of multiple many-to-one TCP connections. Between one client with multiple home addresses and multiple co-located or distributed servers, TCP-ROME increases the total throughput by aggregating the resources of multiple TCP connections. It also overcomes the bandwidth fluctuations of network bottlenecks by dynamically coordinating the streams of contents from multiple servers and by adapting the streaming rate of all connections to match the bandwidth requirement of the target video.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권3B호
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• pp.517-525
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• 2010

IPTV는 단순한 케이블 TV 대체를 넘어서서 다양한 양방향 서비스가 가능하게 되는 서비스이다. 증가되고 있는 서비스를 위해 IPTV 시스템을 하나의 서버가 모든 일을 처리하는 구조에서 점차 분산된 구조로 가야한다. 미디어 전달 방식을 중앙 집중 서버에서 분산된 릴레이와 피어를 사용하는 구조로 변경되어야 하며 IPTV 네트워크 제어 방식도 분산된 구조로 변경하여야 한다. 본 논문은 이러한 P2P 기술을 기반으로 한 실시간 IPTV 시스템 구조에 대한 논문으로 RELOAD를 이용하여 채널 검색을 하는 분산 채널 관리 계층과 트리 구조로 미디어 전송을 하는 분산 미디어 전송 계층으로 구성된 순수 P2P기반 IPTV 구조에 대해 제안한다. 또한 실제 시스템 구현을 통해 P2P IPTV 구조의 성능을 검증한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.310-313
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• 2013

BitTorrent는 파일 공유를 위하여 가장 널리 사용되고 있는 P2P (Peer to Peer)프로토콜로서, Mesh-Pull 구조를 채용하여 라이브 스트리밍에 대한 연구가 꾸준히 이루어지고 있다. BitTorrent에서는 Peer Wire Protocol을 사용하여 피어들간에 파일조각들을 교환하게 되는데, 이를 위하여 주기적으로 버퍼맵 정보를 HAVE 메시지를 사용하여 브로드캐스트 하는데, 피어의 수가 증가할수록 이로 인한 시그널링 오버헤드가 크게 증가하는 문제를 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 극복하고 라이브 스트리밍의 성능을 개선하기 위하여 HAVE 메시지를 선택적으로 전송하는 방법을 제안한다. 실험을 통하여, 제안 방식은 기존의 BitTorrent 기반 Mesh-Pull 구조를 채용하는 라이브 스트리밍 방식과 비교하여 HAVE 메시지의 브로드캐스트로 인한 시그널링 오버헤드를 비약적으로 줄일 수 있음을 보였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.208-211
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• 2011

향후 인터넷 기반 애플리케이션에는 확장성, 보안 및 신뢰성, 새로운 서비스에 대한 유연성 및 QoS 등의 요구사항이 중요하다. 기존 클라이언트-서버 방식에서 이러한 요구 사항의 만족을 위해서는 복잡성 및 고비용 문제가 제기된다. 반면, 모든 형태의 분산 자원 접근이 가능한 P2P 통신 방식에서는 보다 간단한 해결방안을 제시함으로써 인터넷 기반 애플리케이션에 새로운 가능성을 제시하고 있다. 인터넷의 전통적인 클라이언트-서버 패러다임과는 달리 완전 분산 및 자율 조직 특성을 가진 P2P 개념은 확장성 및 신뢰성 측면에서 장래의 애플리케이션, 시스템 요소, 인프라 서비스를 위한 기본 설계지침으로 제시되고 있다. 본 논문에서는 P2P 실시간 스트리밍 프로토콜의 새로운 모델인 PREP 프로토콜을 설계 및 구현한다. 제안된 P2P 실시간 스트리밍 프로토콜을 NS-2를 통해서 설계하고 시뮬레이션을 통해 P2P 기반의 스트리밍 서비스의 가능성을 확인한다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제35권4호
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• pp.268-281
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• 2008

오버레이 네트워크 기반 스트리밍 서비스는 확장성을 잃지 않으면서 효율적인 네트워크를 구성하기 어렵다. 이에 대해 제안된 여러 기법들 중 DONet은 대표적인 비구조적 스트리밍 오버레이 네트워크이다. 하지만 DONet은 NAT를 고려하지 않았기 때문에, 노드의 수가 많을수록 더 큰 성능을 기대할 수 있는 P2P의 특성을 100% 활용할 수 없다. Hole Punching은 NAT 내부의 노드들을 스트리밍 오버레이네트워크에 참여시키는 대표적인 기법이다. 하지만, 한 대의 랑데부 서버를 사용하는 Hole Punching은 P2P 환경에서 확장성에 문제를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 DONet에 다수의 노드들을 랑데부 서버로 이용할 수 있도록 설계한 Distributed Hole Punching 기법을 적용하여 확장성을 잃지 않고 높은 성능을 제공하는 DONet-P를 제안한다. 제안한 DONet-P의 성능을 측정한 결과 추가적으로 발생한 오버헤드는 크지 않고 높은 확장성을 가지며 기존의 DONet보다 더 좋은 데이타 연속성을 갖는다.