효율적인 비디오 스트리밍 서비스를 위한 연결인지형 모바일 P2P 네트워크 구성 기법

국문 초록 (Abstract)

최근 스마트폰, 태블릿PC와 같은 모바일 단말들의 확산 및 인터넷을 이용한 멀티미디어 애플리케이션의 증가로 인하여 데이터 트래픽 또한 급속도로 증가하고 있다. 이로 인하여 통신 장비들에서 과부하가 발생하고, 대도시의 중심가나 지하철과 같은 사람 밀집 지역에서 데이터 트래픽이 특정시간대에 급증할 경우, 모바일 비디오 스트리밍 서비스 가 원활하게 이루어지지 않을 수 있다. 본 논문에서는 모바일 단말들의 연결 상태 정보를 활용하여 비디오 스트리밍 공유를 통해 스트리밍 서버의 트래픽을 감소시킬 수 있으며, 기존 P2P네트워크에서 고려되지 않았던 모바일 단말의 이동성 및 QoS를 고려함으로써 모바일 환경에서 기존 방식보다 스트리밍 서비스 품질을 개선할 수 있는 연결인지형(Connectivity-aware) P2P 네트워크 구성 기법을 제시한다. 본 연구에서 제시한 기법은 AODV기법 보다 서버의 트래픽을 10%줄일 수 있었다. 또한, P2P를 구성하는 임의의 모바일 단말들을10%, 30%, 50% 삭제한 결과 제안한 기법은 AODV보다 끊김 시간을 각66%, 87%, 93% 줄일 수 있었다. 서버가 제공하는 트래픽 대역폭을 고정시켰을 경우, 제안한 기법이AODV기법 보다 서버가 동시에 스트리밍 서비스할 수 있는 모바일 단말 수가 약 16%증가하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The recent spread of mobile devices, such as smart-phones and tablet PCs, and an increase in internet multimedia applications cause an enormous rise in data traffic. This gives rise to an overload on communication equipment. Mobile video streaming services cannot be provided seamlessly in the case that data traffic grows sharply in congested areas, such as downtowns and subways, at certain times. This paper proposes a Connectivity-aware Configuration Scheme of P2P Networks which can reduce data traffic of streaming servers through share of video streaming which utilize connection state information of mobile devices, and which can improve the quality of mobile video streaming service by considering mobility of mobile devices and QoS which have not been considered in the existing P2P networks. The proposed scheme reduced 10% of server traffic and 66%, 87%, and 93% of disconnection time, respectively, in comparison with AODV scheme, when 10%, 30% and 50% of mobile devices are removed randomly from a target p2p network. Furthermore, in the case that traffic bandwidth of a server is fixed, the proposed scheme increased the number of mobile devices with which a server could provide video streaming services simultaneously, by 16% against AODV scheme.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 제2장 관련 연구 3
• 2.1 P2P 오버레이 멀티캐스트 트리 네트워크 구성 알고리즘 3
• 2.2 끊김없는 연결 자동화를 위한 P2P 네트워크 기법 4
• 2.3 AODV(Ad hoc On demand Distance Vector) 기법 6
• 2.4 ORION(Optimized Routing Independent Overlay Network) 기법 6
• 제3장 연결인지형 모바일 P2P 미들웨어(CAMP) 8
• 3.1 CAMP 미들웨어 구조 9
• 3.2 CAMP 네트워크 11
• 3.2.1 네트워크 구조 11
• 3.2.2 네트워크 구성 요소 12
• 3.3 QoS 보장 기법 15
• 3.3.1 버퍼 상태 측정을 통한 QoS 검사 기법 15
• 3.3.2 실시간 스트리밍 콘텐츠 서비스의 동기화를 위한 버퍼 제어 기법 16
• 3.4 관련 알고리즘 19
• 3.4.1 노드의 데이터 구조 19
• 3.4.2 알고리즘의 주요함수 20
• 3.4.3 CAMP 네트워크 구성 알고리즘 20
• 3.4.4 CAMP 네트워크 재구성 알고리즘 25
• 3.5 제어 메시지 28
• 제4장 성능 평가 30
• 4.1 구현을 통한 평가 30
• 4.1.1 실험 환경 30
• 4.1.2 테스트 시나리오 31
• 4.1.3 성능평가 33
• 4.2 시뮬레이션을 통한 평가 37
• 4.2.1 실험 환경 37
• 4.2.2 시뮬레이션 측정 38
• 4.2.3 성능 평가 39
• 제5장 결론 및 향후 연구 43
• 참고 문헌 45
• 국문 초록 48
• Abstract 49