• 제목/요약/키워드: bandwidth request

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무선 환경에서 UHD 콘텐츠의 효율적인 대역폭 활용을 위한 세그먼트 스케줄링 기법 (Segment Scheduling Scheme for Efficient Bandwidth Utilization of UHD Contents Streaming in Wireless Environment)

  • 김희광;정광수
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.813-823
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    • 2018
  • 끊김 없는 UHD 콘텐츠 스트리밍 서비스를 제공하기 위해서는 많은 가용 대역폭이 필요하다. 기존의 HTTP 적응적 스트리밍 방식은 정상 상태에서 가용 대역폭보다 낮은 품질의 비디오 세그먼트를 주기적으로 요청하여 다운로드 받는다. 정상 상태에서는 가용 대역폭과 콘텐츠의 인코딩 율에 차이에 따라 On-Off 구간의 패턴이 반복되어 발생하고, 반복적인 Off 구간에 의해서 대역폭을 효율적으로 사용하지 못하는 문제점이 있다. 지연과 손실률이 높고 대역폭 변화가 심한 무선 환경에서는 네트워크의 가용대역폭을 부정확하게 측정하기 때문에 문제점이 심화된다. 본 논문에서는 무선 환경에서 UHD 콘텐츠의 효율적인 대역폭 활용을 위한 HTTP 적응적 스트리밍의 세그먼트 스케줄링 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 OFF 구간의 빈도수를 줄이기 위해 한 번의 요청 메시지에 여러 세그먼트를 동시에 요청하는 집단 세그먼트 방식이다. 실험을 통해서 제안하는 기법이 대역폭 이용율을 향상시키는 것을 확인 하였다.

Modelling of Differentiated Bandwidth Requests in IEEE 802.16m Systems

  • Yoon, Kang Jin;Kim, Ronny Yongho;Kim, Young Yong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권4호
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    • pp.726-747
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    • 2013
  • In order to support a large number of mobile stations (MSs) with statistical multiplexing in cellular networks, a random access scheme is widely used for uplink (UL) bandwidth request (BR). In the design of a random access based BR scheme, there are two important requirements: short connection delay and diverse Quality of Services (QoSs) support. Such requirements are crucial for IMT-Advanced systems like IEEE 802.16m to provide various types of fourth generation (4G) data services. IEEE 802.16m provides advanced UL BR schemes for non-real time polling service (nrtPS) and best-effort (BE) service to meet the requirements of short connection time and multiple QoS level support. In order to provide short connection time and multiple QoS support, three-step and differentiated BR procedures are adopted. In this paper, a novel modelling of IEEE 802.16m contention based BR scheme is proposed that uses a 2-dimensional discrete time Markov chain. Both the short access delay three-step BR procedures and normal five-step BR procedure are considered in the model. Our proposed model also incorporates the IEEE 802.16m differentiated BR procedure. With the proposed model, we extensively evaluate the performance of IEEE 802.16m BR for two different service classes by changing QoS parameters, such as backoff window size and BR timer. Computer simulations are performed to corroborate the accuracy of the proposed model for various operation scenarios. With the proposed model, accurate QoS parameter values can be derived for the IEEE 802.16m contention-based BR scheme.

VBR 비디오 스트림 전송을 위한 모바일 클라이언트 버퍼 수준 기반 스케쥴링 알고리즘 (Mobile Client Buffer Level-based Scheduling Algorithms for Variable-Bit-Rate Video Stream Transmission)

  • 김진환
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.814-826
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    • 2012
  • 모바일 통신망에서 클라이언트들의 재생 버퍼 수준을 이용하여 VBR 비디오 스트림을 전송하는 스케쥴링 알고리즘들이 본 논문에서 제시된다. 이 알고리즘들은 모바일 통신망에서 집중식 비디오 서버와 클라이언트들 간에 제한된 통신 대역폭을 최대한 활용할 수 있다. 비디오 서버는 동시에 다수의 비디오 요청을 서비스하기 때문에 통신망 대역폭을 공평하고 효율적으로 할당하여 활용하는 것이 중요하다. 각 비디오 재생시 서비스 품질과 실시간적 성능을 향상시키기 위하여 비디오 서버는 일시적으로 버퍼 수준이 낮은 비디오 요청 작업을 우선적으로 서비스하고자 더 많은 대역폭을 할당하게 된다. 버퍼 수준이 상이한 모바일 클라이언트들에게 공평한 서비스와 부하 균형이 제공되는 시뮬레이션 결과가 나타났으며 각 클라이언트의 재생 시간전까지 성공적으로 전송되는 프레임의 수가 최대화되었다.

분산 모바일 멀티미디어 시스템에서 재생 버퍼 수준에 기반한 동적 대역폭 할당 기법 (A Dynamic Bandwidth Allocation Scheme based on Playback Buffer Level in a Distributed Mobile Multimedia System)

  • 김진환
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제17B권6호
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    • pp.413-420
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    • 2010
  • 분산 모바일 멀티미디어 시스템에서 클라이언트의 재생 버퍼 수준에 기반하여 통신망 대역폭을 동적으로 할당하는 기법이 본 논문에서 제시된다. 이 기법에서 비디오 요청을 서비스하기 위해 할당된 대역폭의 양은 요구한 클라이언트의 버퍼 수준에 따라 결정된다. 즉 클라이언트의 버퍼 수준이 일시적으로 낮아지거나 높아지면 재생 상황을 개선하기 위한 목적으로 더 많은 대역폭 또는 더 적은 대역폭이 할당되는 것이다. 또한 재생 버퍼 수준 기반 대역폭 할당 기법을 사용함으로써 클라이언트들에게 공평한 서비스가 제공될 수 있다. 고품질의 비디오 재생을 지원하기 위해서 비디오 프레임들은 반드시 재생 시간 전까지 클라이언트에 전송되어야 한다. 이 대역폭 할당 기법의 주목적은 전송이 중단되는 프레임의 수를 최소화하여 비디오 재생 성능과 서비스 품질을 향상시키며 동시에 진행되는 모든 비디오 요청 작업을 공평하게 서비스하는 것이다. 제시된 기법의 성능은 시뮬레이션을 통하여 다른 정적 대역폭 할당 기법과 비교 분석되었으며 프레임의 전송중단율은 버퍼수준에 따라 약 4%에서 9% 정도 감소된 것으로 나타났다.

가상 네트워크를 위한 우선순위 기반 자원 할당 알고리즘 (Priority-Based Resource Allocation Algorithm for Virtual Network)

  • 김학서;이상호
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권10호
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    • pp.303-310
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    • 2016
  • 인터넷의 경직성으로 인하여 다양한 서비스를 제공하기 어려운 문제를 해결하기 위한 가장 효과적인 방법이 네트워크 가상화 방안이다. 공통의 물리 네트워크 자원을 공유하는 가상 네트워크를 효율적으로 생성하기 위해서는 자원을 효율적으로 사용할 수 있는 방안이 필요하다. 이러한 한정된 물리 자원을 효율적으로 사용하기 위하여 본 논문에서는 사용중인 자원이라도 더 높은 서비스 우선순위를 갖는 가상 네트워크에 할당하는 방법을 제안한다. 높은 우선순위의 네트워크 생성 요청을 위하여 운용중인 낮은 우선순위의 가상 네트워크에서 효율적으로 대역폭을 회수하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 대역폭 할당 알고리즘은 낮은 우선순위를 갖는 가상 네트워크에서 서비스 지속성을 유지하면서 할당된 대역폭을 회수할 수 있다. 제안한 알고리즘의 실험을 통하여 약 8%정도의 가상 네트워크 생성 수락률의 향상을 확인하였다.

멀티캐스트를 이용한 VoD 서비스망의 성능 분석 (An analysis on the network performance for VoD services using multicast)

  • 백남균;정수환;민병준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권6A호
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    • pp.918-926
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    • 2000
  • VoD 서비스를 제공하기 위해서는 대용량의 저장매체와 전송대역이 필요하며 이를 위해서는 막대한 네트워크 구축비용이 필요하다. 이러한 VoD 서비스 구축비용을 줄이기 위한 방법으로 분산 서버 시스템, 멸티캐스트, 프로그램 caching,, 스트림 sharing 등에 관한 연구가 현재 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 VoD 스트림을 멀티캐스트로 서버스하기 위한 결정기준과 대역폭 감소비율을 도출하였으며, 멀티 캐스트를 이용한 VoD 서비스 시 감소하는 선로 대역폭, 서버의 내부 대역폭과 증가하는 버퍼 용량과의 관계를 분석하여 멀티캐스트의 적용 타당성과 망 구축비용의 감소폭을 비교하였다. 따라서, 본 연구결과는 멀티캐스트를 이용한 VoD 서비스 제공에 적합한 경제적인 선로 설계와 노드 설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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An Efficient ARQ for Multi-Hop Underwater Acoustic Channel with Long Propagation Delay and High Bit-Error Rate

  • Lee, Jae-Won;Jang, Youn-Seon;Cho, Ho-Shin
    • 한국음향학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.86-91
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    • 2011
  • In the underwater communications, the acoustic channel is in poor communication conditions, such as long propagation delay, narrow bandwidth, and high bit-error rate. For these bad acoustic channels, we propose an efficient automatic repeat request (ARQ) for multi-hop underwater network by using the concepts of concurrent bi-directional transmission, multiple sub-packets, and overhearing data packet instead of the acknowledgement signal. Our results show that the proposed ARQ significantly reduces the transmission latency especially in high BER compared with the existing Stop and Wait ARQ.

이동 데이터 서비스에서 동적인 데이터 요청패턴을 지원하는 효율적인 데이터 방송 시스템 (An Efficient Data Broadcast System Supporting Dynamic Data Request Patterns in Mobile Data Services)

  • 신동천
    • 한국IT서비스학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.179-192
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    • 2009
  • In wireless environments, it is very effective to introduce a data broadcast system for providing a number of clients with mobile data services. In particular, an efficient broadcast scheduling and a caching strategy are very important for performance of data broadcast systems in wireless environments which have such inherent restrictions as low bandwidth, frequent disconnections, and short battery life. In this paper, we present a data broadcast scheduling strategy using bit vectors to cope with dynamic request patterns of clients. In addition, we also propose an efficient caching strategy, 2FWT, that takes characteristics of the broadcast scheduling strategy into account. Finally, we evaluate performance of the data broadcast system. According to the results, the proposed system generally shows better performance than others.

공정성 기반의 세션간 공유 대역폭의 효율적 분배 기법 (An Efficient Distribution Method of Inter-Session Shared Bandwidth Based on Fairness)

  • 황길홍;구명모;김상복
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제7권7호
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    • pp.905-912
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    • 2004
  • 세션간 공유 대역폭의 공정성을 위한 연구로 LVMPD(Layered Video Multicast with Priority Dropping)가 있다. 이 기법은 어느 한 세션에서 혼잡 발생 시 공정성에 의해 혼잡이 없는 다른 세션의 최상위 레이어도 같이 드롭된다. 따라서, 혼잡이 없는 세션은 여분의 대역폭이 있음에도 불구하고 대역폭을 효율적으로 사용하지 못한다. 본 논문에서는 공정성에 의해 발생하는 여분의 대역폭을 효율적으로 사용하기 위한 분배 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 현재 수신자가 수신하는 최상위 레이어와 요구하는 상위 레이어를 고려하였다. 송신자는 수신자가 혼잡상태 일 때 패킷 제거 우선순위를 부여하고, 혼잡이 없는 세션의 수신자가 상위 레이어를 요구 시 레이어 추가/드롭 플래그에 값을 부여한다. 스위치는 패킷 제거 우선순위가 부여된 패킷을 제거하고, 혼잡이 없는 세션을 위해 레이어 추가/드롭 플래그가 부여된 패킷을 전송한다. 따라서, 혼잡이 없는 세션의 수신자들이 상위 레이어를 추가할 수 있도록 하였다. 실험결과, 제안 기법이 기존 기법보다 세션간 공유 대역폭을 효율적으로 사용함을 알 수 있었다.

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GEO 기반 위성 네트워크에서의 대역폭 빌림 방법과 대역폭 예약 방법을 이용한 호 수락 제어 성능 분석 (Performance Analysis of Call Admission Control Scheme with Bandwidth Borrowing and Bandwidth Reservation in GEO based Integrated Satellite Network)

  • 홍태철;강군석;안도섭;이호진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.12-19
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    • 2006
  • 본 논문에서는 GEO 기반 위성 네트워크에서의 호 수락 제어 성능을 개선할 수 있는 대역폭 빌림 방법을 제안하였다. 일반적으로 통신이나 스트리밍 서비스의 경우는 고정된 목표 데이터 속도가 있지만, 데이터 서비스의 경우에는 고정된 목표 데이터 속도가 존재하지 않는다. 따라서 데이터 서비스의 경우에는 시스템 부하 상태에 따라서 데이터 속도를 유동적으로 변화시킬 수 있다. 데이터서비스의 이런 특성을 이용하면 시스템에서 이용할 수 있는 대역폭이 충분하지 않는 경우에 데이터 서비스의 데이터 속도를 감소시켜서 실시간 서비스의 호 수락 요청을 받아들일 수 있다. 본 논문에서는 이러한 대역폭 빌림 방법에 대한 큐잉 모델을 만들고 시뮬레이션을 통해 결과를 검증하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 대역폭 빌림 방법을 통해서 전체 블로킹 확률의 8.7-35.2 dB의 이득을 얻을 수 있다.

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