• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제14권1호
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• pp.31-36
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• 2022

Interval caching is one of the representative caching strategies used in multimedia streaming systems. However, there has been no theoretical analysis on interval caching. In this paper, we present an optimality proof of the interval caching policy. Specifically, we propose a caching performance model for multimedia streaming systems and show the optimality of the interval caching policy based on this model.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.9-13
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• 2023

멀티미디어 스트리밍 데이터는 용량이 매우 크고 순차적으로 접근이 이루어지는 특성이 있어 전통적인 캐슁 환경에서 입출력의 성능을 개선하기 위해 널리 사용되고 있는 LRU 알고리즘이 효과적이지 못한 것으로 알려져 있다. 이에 대한 실험적인 분석은 인터벌 기반 캐슁의 LRU 대비 성능 상의 비교 우위를 통해 입증된 바 있으나, 이론적인 근거가 증명되지는 않았다. 본 논문에서는 멀티미디어 스트리밍 환경을 위한 캐슁의 최적성을 분석하기 위해 캐쉬 성능평가 모델을 설계하고, 이론적으로 최적인 캐슁 알고리즘을 인터벌 캐슁에 기반해서 설계한다. 그런 다음 설계된 알고리즘이 스트리밍 데이터의 캐쉬 미스를 최소화하는 교체 알고리즘임을 제안된 모델에 근거한 최적성 분석을 통해 입증한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권4호
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• pp.420-430
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• 2000

멀티미디어 시스템에서 여러 가지 캐슁 기법들이 제안되어 왔다. 기존의 기법들은 캐쉬 적중률을 높이는 데에 초점을 맞추고 있는 반면, 캐슁 효과에 의해 절약된 디스크 대역을 활용하는 방법을 제시하고 있지는 않다. 멀티미디어 시스템에서는 서비스의 질을 보장하면서 동시에 얼마나 많은 사용자를 서비스할 수 있는 지가 시스템의 성능을 나타내는 가장 중요한 척도이다. 이 점에 착안해 캐슁의 장점을 살리면서 보장형 서비스를 제공하는 PSIC(Preemptive but Safe Interval Caching) 기법이 제안되었지만, 이 기법은 캐쉬 크기를 고정시킴으로써 시스템 환경의 변화에 대처할 수 없다는 문제를 가지고 있다. 본 논문에서, 우리는 보장형 서비스를 제공하면서 캐슁을 위해 메모리 버퍼를 동적으로 관리함으로써 접근 성향에 상관없이 시스템의 성능을 극대화시킬 수 있는 DIC(Dynamic Interval Caching) 기법을 제안한다. 그리고, PSIC 기법과의 실험적 비교를 통해, DIC가 캐쉬를 최적으로 할당한다는 것을 보였다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권12호
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• pp.3642-3651
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• 1999

본 논문에서는 연속미디어 데이터의 접근 유형을 캐쉬 정책에 반영하기 위하여 사용자 접근 패턴을 관찰한 다음, 관찰된 접근 유형을 기준으로 데이터의 캐슁 모드를 구간 단위 또는 오브젝트 단위로 운영하는 이중적 버퍼 캐쉬 운영 정책을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 알고리즘을 평가한 결과 제안한 방법이 기존의 구간 캐슁 방법보다 효율적이고 가변적인 시스템 환경에 안정적인 성능을 보인다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제9권3호
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• pp.134-141
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• 2015

In on-demand multimedia streaming systems, streaming techniques are usually combined with proxy caching to obtain better performance. The patch streaming technique has no start-up latency inherent to it, but requires extra bandwidth to deliver the media data in patch streams. This paper proposes a proxy caching technique which aims at reducing the bandwidth cost of the patch streaming technique. The proposed approach determines media prefixes with high patching cost and caches the appropriate media prefix at the proxy/local server. Herein the scheme is evaluated using a synthetically generated media access workload and its performance is compared with that of the popularity and prefix-aware interval caching scheme (the prefix part) and with that of patch streaming with no caching. The bandwidth saving, hit ratio and concurrent number of clients are used to compare the performance, and the proposed scheme is found to perform better for different caching capacities of the proxy server.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제34권4호
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• pp.138-144
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• 2007

최근 VOD(Video-On-Demand) 서비스가 널리 이용되면서 멀티미디어 스트리밍 서버를 위한 데이타 캐슁 기법의 중요성이 점점 증가하고 있다. 기존 연구를 통해 인터벌 캐슁 기법과 이를 객체의 인기도를 반영하도록 확장한 기법들이 다양한 환경에서 우수한 성능을 나타냄이 입증되었다. 본 논문에서는 이와 같은 기존의 기법을 블록 수준으로 세분화할 경우 멀티미디어 스트리밍 서버의 성능을 더욱 향상 시킬 수 있음을 보인다. 실제 VOD 서버의 트레이스를 이용한 시뮬레이션 실험을 통해 본 논문이 제안한 알고리즘이 캐쉬 적중률과 스트림의 초기 지연 시간을 향상시킴을 보인다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제4권12호
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• pp.1083-1092
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• 2003

본 논문에서는 인터넷 상에서 비디오 스트림을 서비스할 때 인기도에 기반으로하는 서비스 지연시간을 최소화하는 방법을 제안하였다. 접근 빈도와 각 서버들의 총 캐슁공간의 상관관계를 고려하여 제안한 알고리즘의 성능을 측정한 결과는 에이전트 캐슁방법보다는 서비스 지연에 대한 캐쉬 활용율이 15%의 향상 그리고 인터벌 캐슁보다는 3배의 정도의 성능 향상을 보여주었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권6호
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• pp.549-557
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• 2015

Mobile cellular networks are becoming increasingly complex to manage while classical deployment/optimization techniques and current solutions (i.e., cell densification, acquiring more spectrum, etc.) are cost-ineffective and thus seen as stopgaps. This calls for development of novel approaches that leverage recent advances in storage/memory, context-awareness, edge/cloud computing, and falls into framework of big data. However, the big data by itself is yet another complex phenomena to handle and comes with its notorious 4V: Velocity, voracity, volume, and variety. In this work, we address these issues in optimization of 5G wireless networks via the notion of proactive caching at the base stations. In particular, we investigate the gains of proactive caching in terms of backhaul offloadings and request satisfactions, while tackling the large-amount of available data for content popularity estimation. In order to estimate the content popularity, we first collect users' mobile traffic data from a Turkish telecom operator from several base stations in hours of time interval. Then, an analysis is carried out locally on a big data platformand the gains of proactive caching at the base stations are investigated via numerical simulations. It turns out that several gains are possible depending on the level of available information and storage size. For instance, with 10% of content ratings and 15.4Gbyte of storage size (87%of total catalog size), proactive caching achieves 100% of request satisfaction and offloads 98% of the backhaul when considering 16 base stations.

• 정보처리학회논문지C
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• 제9C권5호
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• pp.709-718
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• 2002

클러스터 기반 VOD 서버는 동시에 여러 사용자에게 실시간으로 서비스하기 위해 정교한 부하 분산 기술과 버퍼 관리 기술을 요구한다. 본 논문에서는 클러스터 기반 VOD 서버에서의 동적 버퍼 분할을 이용한 새로운 부하 분산 방법을 제안한다 제안된 방법은 사용자 요구를 처리하는 VOD 서비스 노드간의 버퍼 성능과 디스크 접근 빈도를 고려하여 전체 부하를 고르게 분산하도록 한다. 또한 동적 버퍼 분할 방법은 동일한 연속미디어에 접근하려는 여러 사용자에게 평균 대기시간을 감소시킬 수 있도록 버퍼를 동적으로 분할한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방법이 기존의 방법보다 부하량을 적절히 조절하면서 평균 대기시간을 감소시키고, 각 노드의 처리량도 증가시킨다. 특히, VOD 서버 클러스터가 과부하 상태일 때 제안된 방법이 Generalized Interval Caching에 기반한 부하 분산 방법 보다 약 2배의 우수한 성능을 나타냄을 시뮬레이션을 통하여 입증한다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제12B권7호
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• pp.775-782
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• 2005

본 논문은 동일 비디오를 저장하고 있는 n개의 단말노드에서 생성되는 전송채널들을 병합하여 네트워크 대역폭을 n배 줄일 수 있는 멀티캐스트 전송 기법을 제안한다 클라이언트는 패칭 기법을 사용하여 전송중인 멀티캐스트 전송 트리에 가입함으로서 지연 없는 서비스를 제공받을 수 있으며 패칭과 멀티캐스트 채널을 통하여 전송되는 데이터들을 동시에 수신하여 재생한다. 비디오에 대한 요청빈도수가 증가할수록 요청된 비디오가 단말노드 사이에 저장될 확률은 증가하기 때문에 이를 이용하여 서비스를 제공함으로서 서버의 필요 전송채널수를 감소시킬 수 있다. 서버는 비디오 재생이 HEN 사이에 저장된 데이터의 양을 초과하여 지속되는 경우에만 새로운 멀티캐스트를 생성하여 전송한다. 제안된 기술은 비디오의 인기도에 따라 멀티캐스트 그룹 간격이 동적으로 변화되기 때문에 서버의 부하 및 네트워크 대역폭을 크게 감소시킬 수 있다 시뮬레이션 결과로부터 제안된 멀티캐스트 전송 기법은 서버의 부하 및 필요 전송 채널의 수를 감소시켜 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제시하고 있음을 확인하였다.