• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권7호
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• pp.2650-2667
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• 2021

In this paper, we derive the expression of the cache hitting probability with random caching policy and propose the joint optimization algorithm based on difference of convex algorithm (DCA) in the three-tier caching heterogeneous cellular network assisted by macro base stations, helpers and users. Under the constraint of the caching capacity of caching devices, we establish the optimization problem to maximize the cache hitting probability of the network. In order to solve this problem, a convex function is introduced to convert the nonconvex problem to a difference of convex (DC) problem and then we utilize DCA to obtain the optimal caching probability of macro base stations, helpers and users for each content respectively. Simulation results show that when the density of caching devices is relatively low, popular contents should be cached to achieve a good performance. However, when the density of caching devices is relatively high, each content ought to be cached evenly. The algorithm proposed in this paper can achieve the higher cache hitting probability with the same density.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권7호
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• pp.469-474
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• 2004

웹 트래픽의 중가에 따라, 사용자에게 제공되는 웹 객체의 지연이 증가하고 있다. 웹 캐싱 웹 기반 시스템의 성능을 향상시키는 하나의 방법이며, 캐시 저장영역의 효율적인 관리를 위한 많은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 웹의 성능을 평가하는 중요한 척도는 사용자가 원하는 웹 객체를 제공하는 속도라 할 수 있다. 또한 웹 캐싱의 중요한 이슈는 웹 객체의 효율적인 관리를 통한 캐싱 시스템의 효율 향상이다. 이를 위한 해결책은 웹 객체의 이질성을 고려한 캐싱 전략을 세우는 것이다. 본 연구에서는 멀티미디어 객체 처리의 성능 항상을 위한 웹 캐싱 기법을 제안한다. 제안 기법은 멀티미디어 객체의 이질성을 기반으로 하고 있으며, 멀티미디어 객체의 캐싱 효율을 높여 캐싱 시스템의 성능을 높이고자 하는 것이다. 또한 실험에서 제안 시스템의 성능 분석을 통해 캐싱 시스템의 성능 향상을 검증하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.668-679
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• 2004

본 연구에서는 이동 환경에서 사용자들이 여러 베이스 스테이션(Base station)을 빠르게 또는 느리게 이동하면서 비디오나 오디오 같은 연속 미디어 서비스를 요구할 때, 이를 위한 캐슁(Caching)이 효용성을 가지는지에 대해서 연구한다. 이동 환경에서 패킷의 단절과 네트워크의 오버헤드의 문제를 줄이고 전송 지연 시간을 최소화하기 위해, 영역(Domain) 기반의 계층적 캐쉬 구조를 제안하고, 이 구조에서 캐슁의 적용이 효용성을 가지는지를 알아본다. 그래서 이동 환경 (Mobile Environment)에서 연속 미디어를 서비스 받는 사용자 환경과 계층적 네트워크 구조를 모델링하고 사용자의 이동성향과 캐슁 위치에 따른 캐슁의 효용성을 분석하여, 캐슁이 이동 환경에서 효용성을 제공하는지 연구한다. 그 결과 캐슁의 위치와 사용자들의 이동성향에 따라 히트율과 재배치 횟수의 변화가 크므로 캐슁의 적응성 있는 적용이 필요함을 알 수 있다.

• Journal of Ubiquitous Convergence Technology
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• 제2권1호
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• pp.1-11
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• 2008

An effective solution to the problems caused by the explosive growth of World Wide Web is a web caching that employing an additional server, called proxy cache, between the clients and main server for caching the popular web objects near the clients. However, a single proxy cache can easily become the bottleneck. Deploying groups of cooperative caches provides scalability and robustness by eliminating the limitations caused by a single proxy cache. Two common architectures to implement the cooperative caching are hierarchical and distributed caching systems. Unfortunately, both architectures suffer from performance limitations. We propose an efficient hybrid caching architecture eliminating these limitations by using both the hierarchical and same level caches. Our performance evaluation with our investigated simulator shows that the proposed architecture offers the best of both existing architectures in terms of cache hit rate, the number of query messages from clients, and response time.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권2호
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• pp.30-35
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• 2022

Rendering is widely used for visual effects in animations and movies. Although rendering is computing-intensive, we observe that it accompanies heavy I/O because of large input data. This becomes technical hurdles for multi-node rendering performed on public cloud nodes. To reduce the overhead of data transmission in multi-node rendering, this paper analyzes the characteristics of rendering workloads, and presents the cooperative caching scheme for multi-node rendering. Our caching scheme has the function of synchronization between original data in local storage and cached data in rendering nodes, and the cached data are shared between multiple rendering nodes. We perform measurement experiments in real system environments and show that the proposed cooperative caching scheme improves the conventional caching scheme used in the network file system by 27% on average.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.97-99
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• 2021

엣지 캐싱은 동영상 스트리밍 서비스에서 backhaul 네트워크의 트래픽을 감소시키고 응답 지연을 줄여 높은 QoE를 제공할 수 있다. 그러나 엣지 캐시의 용량은 제한적이기 때문에 많은 양의 컨텐츠를 캐싱할 수 없다. 본 논문에서는 동영상 콘텐츠의 prefix를 엣지에 캐싱하고 나머지 부분을 포그 캐시에 저장하여 재생 지연을 감소시키는 edge-fog prefix caching 기법을 제안한다.

• 한국전자거래학회:학술대회논문집
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• 한국전자거래학회 2003년도 종합학술대회 논문집
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• pp.249-254
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• 2003

Object caching is a desirable feature to improve the both scalability and performance of distributed application systems for information infrastructure, the information management system leveraging the power of network computing. However, in order to exploit such benefits, we claim that the following problems: cache server placement, cache replacement, and cache synchronization, should be considered when designing any object cache system. We are under developing DOC: a Distributed Object Caching, as a part of building our information infrastructures. In this paper, we show how each problem is inter-related, and focus to highlight how we handle cache server deployment problem

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권7호
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• pp.1610-1623
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• 2013

In-network caching is a key component of information-centric networking (ICN) for reducing content download time, network traffic, and server workload. Data center network (DCN) is an ideal candidate for applying the ICN design principles. In this paper, we have evaluated the effectiveness of caching placement and replacement in DCN with butterfly-topology. We also suggest a new cache placement policy based on the number of routing nodes (i.e., hop counts) through which travels the content. With a probability inversely proportional to the hop counts, the caching placement policy makes each routing node to cache content chunks. Simulation results lead us to conclude (i) cache placement policy is more effective for cache performance than cache replacement, (ii) the suggested cache placement policy has better caching performance for butterfly-type DCNs than the traditional caching placement policies such as ALWASYS and FIX(P), and (iii) high cache hit ratio does not always imply low average hop counts.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권3호
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• pp.1065-1085
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• 2020

With rapid growth of content demands, device-to-device (D2D) content sharing is exploited to effectively improve the service quality of users. Considering the limited storage space and various content demands of users, caching schemes are significant. However, most of them ignore the influence of the asynchronous content reuse and the selfishness of users. In this work, the user preferences are defined by exploiting the user-oriented content popularity and the current caching situation, and further, we propose the social-aware rate, which comprehensively reflects the achievable contents download rate affected by the social ties, the caching indicators, and the user preferences. Guided by this, we model the collaborative caching problem by making a trade-off between the redundancy of caching contents and the cache hit ratio, with the goal of maximizing the sum of social-aware rate over the constraint of limited storage space. Due to its intractability, it is computationally reduced to the maximization of a monotone submodular function, subject to a matroid constraint. Subsequently, two social-aware collaborative caching algorithms are designed by leveraging the standard and continuous greedy algorithms respectively, which are proved to achieve different approximation ratios in unequal polynomial-time. We present the simulation results to illustrate the performance of our schemes.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제22권2호
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• pp.269-285
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• 2011

이동 애드-혹 망에서 자주 액세스되는 데이터의 캐싱은 데이터 액세스 성능 및 가용성을 향상시킬 수 있는 잠재적 기술이다. 다수의 클라이언트들 간의 캐시된 데이터의 공유와 협동을 허용하는 협력 캐싱은 캐싱 기술의 잠재력을 더 향상시킬 수 있다. 이 논문에서, 우리는 이동 애드-혹 망을 위한 클러스터 기반 퍼지 협력 캐싱 방법을 제안한다. 그리고 제안된 방법의 성능은 분석적 모델을 통해 평가하고, 그것의 성능을 다른 모바일 협력 캐싱 방법과 비교한다.