BMD의 교차전송을 이용한 지연시간 기반의 탄력적인 하이브리드 멀티캐스트

구명모,심종채,백현철,남영호 한국지식정보기술학회 2017 한국지식정보기술학회 논문지 Vol.12 No.3

Hybrid multicast is composed of IP multicast and application layer multicast based on host for efficient use of bandwidth and expansion of multicast group. Many applications using hybrid multicast use transfer method that sends a packet to the distributed multicast group like a binary tree in order to reduce overlay transfer path. These method reconstructs the overlay transfer paths according to the packet loss and delay time in order to adapt the network condition. However, complexity and end-to-end delay time increase caused by reconstruction of the overlay transfer path. In this paper, we propose an elastic path management method based on delay to quickly adapts to the network state without reconstructing the overlay transfer path in hybrid multicast. In proposed method, we elect a BMD(Bridge Multicast Domain) which is a multicast group located on the cross transfer path within control range for elastic transfer path construct. This method can recover the lost packets through cross transfer between overlay transfer paths using BMD. Also can reduce the recovery time of loss rate and end-to-end delay time through backward transfer without reconstruction of overlay transfer path. Simulation results show that the loss rate and the end-to-end delay time are recovered more quickly than the traditional method.

복구 클러스터를 이용한 신뢰성 있는 멀티캐스트 전송에 관한 연구

구명모,김봉기 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.11

Multicast is an efficient method for real-time transmission in many multimedia applications. It is important to recover lost packets and to manage multicast groups according to the network status in order to improve the reliability of multicast transmissions. In this paper, we propose a method that can efficiently recover lost packets in a large multicast group. In the proposed method, we create a recovery cluster (RC) using a multicast domain (MD) for recovery of lost packets. In the conventional methods, clusters send a request message for lost packets to the senders in order to recover the packets lost from many multicast applications. This increases packet delay time and overhead because of the feedback messages and retransmitted packets. In the proposed method, we improve these problems using the RC, which consists of many MDs (which have overlay multicast senders), and many cluster heads (CHs). We divide the message into blocks, and divide each block into many segments for packet recovery using the CHs. When packet loss occurs, all CHs share the segment information and recover the lost segments at the same time. Simulation results show that the proposed method could improve the packet recovery ratio by about 50% compared to the conventional methods. 실시간 전송을 위한 많은 멀티미디어 응용들은 멀티캐스트로 전송하는 것이 효율적이다. 멀티캐스트 전송에서는 전송의 신뢰성을 높이기 위하여 네트워크 상태에 따른 멀티캐스트 그룹관리 방법과 손실된 패킷을 복구하기 위한 방법이 중요하다. 본 논문에서는 대규모 멀티캐스트 그룹에서 손실된 패킷을 효율적으로 복구하기 위한 방법을 제안한다. 제안방법에서는 손실된 패킷을 복구하기 위하여 멀티캐스트 도메인들을 복구 클러스터(RC:Recovery Cluster, 이하 RC)로 구성하였다. 많은 멀티캐스트 응용에서는 손실된 패킷을 복구하기 위하여 송신자에게 재전송을 요청한다. 이런 방법에서는 재전송에 따른 패킷 지연시간이 증가하고 요청 메시지를 처리하기 위한 오버헤드가 발생한다. 제안방법에서는 이런 문제점을 개선하기 위하여 RC를 이용하였다. RC는 많은 MD로 구성되고, MD에는 오버레이 멀티캐스트 송신자와 클러스터 호스트(CH:Cluster Host, 이하 CH)들이 있다. CH들을 이용한 패킷 복구를 위하여 메시지를 블록으로 분할하고, 하나의 블록을 다시 여러 세그먼트로 분할한다. 패킷 손실이 발생하면 CH들은 실시간으로 정보를 공유하고 세그먼트 정보를 통하여 손실된 세그먼트들을 동시에 복구하도록 한다. 시뮬레이션 결과는 제안방법이 기존방법보다 패킷 복구비율이 약 50% 향상되었음을 보여준다.

오버레이 멀티캐스트의 효율적 전송방법에 관한 연구

구명모,이광석,김흥준 한국지식정보기술학회 2011 한국지식정보기술학회 논문지 Vol.6 No.1

In this paper, we proposed a new transmission method to increase traffic and delay time in local network and it can efficient use of available bandwidth on the overlay multicast. MH(Multicat Host) is selected in each local network and MH in local network sends the packet to each other through overlay multicast transmission. Also MH sends the packet to all receivers on same network through IP multicast. The experimental results demonstrate that the proposed method can effectively reduce the delay time comparing with the existing overlay multicast and also it is well adapted to various size of network.

전송률 향상을 위한 종단간 호스트의 오버레이 전송 기법

구명모(Myung-Mo Koo),정원창(Won-Chang Jeong),김상복(Sang-Bok Kim) 한국컴퓨터정보학회 2005 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.10 No.4

본 논문에서는 멀티캐스트를 이용한 응용에서 혼잡으로 인하여 발생할 수 있는 전송률 감소를 해결하고자 종단간 호스트의 오버레이 전송 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 노드마다 오버캐스트 전송을 위한 오버레이 종단 호스트(OEH)를 선택하고, OEH가 복제한 패킷을 전송할 수 있도록 하였다. 손실률이 오버캐스트 임계치 이상일 경우, 혼잡이 발생한 노드의 수신자들은 현재 레이어에서 드롭하고 하위 노드의 OEH는 패킷 수신을 위해 혼잡이 없는 종단 노드의 OEH에게 오버캐스트 전송을 요청할 수 있도록 하였다. 실험 결과 제안기법의 전송률이 기존기법보다 더 향상되었음을 알 수 있었다. In this paper, we propose an overlay transmission method of end-to-end host to solve decrease in transmission rate caused by congestion in the application using multicast. In this proposed method, we've selected an overlay end-to-end host (OEH) for overcast transmission for each node, and the OEH can transmit duplicative packets. When the loss rate is more than the overcast threshold, the receivers of node in congestion are dropping from current layers and the OEH of lower nodes can request overcast transmission to OEH of non-congestion nodes for receiveing packets. In simulation results, it was known that the proposed method improves transmission rates over those of existing methods.

다계층 전송경로를 이용한 신뢰성 있는 하이브리드 멀티캐스트

구명모(Myeong-Mo Gu),김봉기(Bong-Gi Kim) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.1

멀티캐스트를 이용하는 실시간 응용에서는 끊임없이 서비스를 제공하는 것이 중요하다. IP 멀티캐스트와 응용계층 멀티캐스트(ALM)를 이용하는 하이브리드 멀티캐스트에서는 혼잡 등 네트워크 상황에 적응하기 위하여 전송경로의 재구성이 발생한다. 이로 인하여 종단 간 지연시간이 증가하고 실시간 서비스의 품질이 저하되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 이런 문제를 다계층 전송경로를 구성하여 해결하고자 한다. 제안방법에서는 하이브리드 멀티캐스트 구성을 위해서 제어서버와 각 멀티캐스트 도메인(MD)에 존재하는 응용계층 오버레이 호스트(Application Layer Overlay Host)를 둔다. 제어서버는 MD에 가입한 ALOH들로 부터 제어정보를 받아 홉 수를 기반으로 그룹을 생성하고, 모든 ALOH들에게 전송한다. 각 MD의 ALOH는 타 MD의 ALOH에게 오버레이로 패킷을 전송하는 역할과 다계층 전송경로를 구성하는 역할을 수행한다. 다계층 전송경로는 제어서버로 부터 전송받은 제어정보와 이웃한 ALOH 간 지연시간을 이용하여 우선순위별로 구성된다. 이렇게 완성된 다계층 전송경로 중 혼잡이 발생하거나 ALOH의 부재 시에는 가장 우선순위가 높은 전송경로를 선택하여 종단 간 지연시간을 줄이도록 한다. 시뮬레이션 결과는 제안방법이 혼잡상태에서 종단 간 지연시간을 평균 289ms 이하로 줄일 수 있었음을 보여준다. It is important to constantly provide service in real-time multimedia applications using multicast. Transmission path reconstruction occurs in hybrid multicast using Internet Protocol (IP) multicast and ALM in order to adapt the network status to things like congestion. So, there is a problem in which real-time QoS is reduced, caused by an increase in end-to-end delay. In this paper, we want to solve this problem through multi-layer transmission path construction. In the proposed method, we deploy the control server and application layer overlay host (ALOH) in each multicast domain (MD) for hybrid multicast construction. After the control server receives the control information from an ALOH that joins the MD, it makes a group based on the hop count and sends it to the ALOH in each MD. The ALOH in the MD performs the role of sending the packet to another ALOH and constructs the multi-layered transmission path in order of priority by using control information that is received from the control server and based on the delay between neighboring ALOHs. When congestion occurs in, or is absent from, the ALOH in the upper MD, the ALOH selects the path with the highest priority in order to reduce end-to-end delay. Simulation results show that the proposed method could reduce the end-to-end delay to less than 289 ms, on average, under congestion status.

빠른 경로 복구를 고려한 오버레이 멀티캐스트

구명모(Gu, Myeong-Mo),김봉기(Kim, Bong-Gi) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.3

오버레이 멀티캐스트를 이용하는 응용에서는 노드들의 잦은 탈퇴로 인하여 발생하는 전송 경로의 빠른 재구성이 필요하다. 이를 위해 많은 연구들이 진행되어 왔지만 빠른 경로 복구를 위한 연구는 지속적으로 요구된다. 본 논문에서는 오버레이 멀티캐스트에서 부모노드의 탈퇴로 발생하는 전송 경로 재구성 시간을 개선하고 안정적인 경로를 유지하기 위하여 새로운 빠른 경로 복구 방법을 제안한다. 제안 방법에서는 빠른 경로 복구를 위하여 가상 전송 경로와 후보 부모 노드를 이용한다. 모든 노드들은 전송 경로 상 자신과 비슷한 깊이에 존재하는 노드 및 인접한 노드와 주기적으로 RTT(Round Trip Time)정보를 교환한다. 모든 노드들은 후보 부모 노드 리스트를 가지고 있고 각 노드는 이 교환된 RTT 정보를 리스트에 저장한다. 각 노드들은 경로 복구 시간을 줄이기 위하여 저장된 RTT 정보 순으로 후보 부모 노드들을 결정하고 가상 전송 경로를 구성한다. 구성된 가상 전송 경로를 이용하여 부모 노드의 탈퇴 시 빠르게 전송 경로를 복구할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 제안 방법의 복구 시간이 일반적인 방법보다 평균 30%로 더 빨랐음을 보여준다. The rapid reconstruction of a transfer path is caused by frequent secession of nodes in many applications using overlay multicast. For this, however, many studies have been proposed, but a study of fast path recovery is required. This paper proposes a new method for fast path recovery to improve the path reconstruction time and for stable path maintain caused by the sudden secession of the parent node on overlay multicast. The proposed method uses the virtual transfer path and the candidate parent node for the fast path recovery. All nodes exchange periodically the RTT (Round Trip Time) information between the other nodes of similar position itself and neighboring node. All nodes have a candidate parent node list, and each node stores the exchanged RTT information on the list. Each node constructs the virtual transfer path to reduce the recovery time after deciding a candidate parent node that is one of them by the RTT order. In this way, when the parent node is seceded, all nodes can recover the transfer path quickly using the virtual transfer path. The simulation result showed that the recovery time of the proposed method is an average 30% faster than the known method.

화상회의 시스템을 위한 대역폭 관리 알고리즘 설계 및 구현

구명모(Myung-Mo Ku),정상운(Sang-Woon Cheong),김상복(Sang-Bok Kim) 한국멀티미디어학회 2000 멀티미디어학회논문지 Vol.3 No.4

이방성을 갖는 2축 이송계를 위한 선형 보간 입력성형 기법

구명모(Myoung-Mo Gu),심진욱(Jin-Uk Sim),오현일(Hyeon-Il Oh),권선웅(Sun-Woong Kwon),홍성욱(Seong-Wook Hong) 대한기계학회 2020 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2020 No.12

가용 대역폭의 효율적 이용을 위한 동적 멀티캐스트 기법

구명모(Myung-Mo Koo),김상복(Sang-Bok Kim) 한국멀티미디어학회 2006 멀티미디어학회논문지 Vol.9 No.3

홉 수 기반의 멀티캐스트 그룹관리 방법에 관한 연구

구명모(Myeong-Mo Gu),강경원(Gyeong-Won Kang),정원창(Won-Chang Jeong),심종채(Jong-Chae Shim) 융복합지식학회 2017 융복합지식학회논문지 Vol.5 No.2

실시간 멀티미디어 데이터를 전송하기 위한 IP 멀티캐스트 효율성은 좋지만 멀티캐스트 그룹을 확장하는데 어려움이 있다. 이를 위하여 오버레이 멀티캐스트와 IP 멀티캐스트를 이용한 하이브리드 멀티캐스트가 연구되어 왔다. 하지만 멀티캐스트 그룹을 구성하고 관리하는 방법들이 제시되었지만 여전히 고려할 사항이 존재한다. 본 논문에서는 멀티캐스트의 효율적인 그룹관리를 위하여 홉 수 기반의 멀티캐스트 그룹관리 방법을 제안한다. 제안방법에서는 노드의 가입과 탈퇴 시 전송경로 구성시간을 줄이고 송신자로 피드백 되는 패킷 수를 줄이기 위하여 SMN(Sub Multicast Node)을 선정한다. SMN는 홉 수를 이용하여 구성된 노드 그룹에서 선정된다. SMN은 지역 멀티캐스트 그룹들의 대표자인 MH(Multicast Host)로 구성된 SMG(Sub Multicast Group)를 관리하는 노드이다. 또한 다음 SMN까지 SMG를 확장한다. 노드 그룹에 있는 노드들의 변화가 발생될 때 제안한 관리방법으로 신속하게 전송경로를 구성할 수 있다. 시뮬레이션 결과는 제안방법이 기존방법보다 더 효율적으로 그룹관리가 되었음을 보여준다. IP multicast is very efficient transfer way for real time multimedia in the internet, but it has a difficult problem that expands the multicast group. To solve this problem, hybrid multicast has been studied using overlay multicast and IP multicast. However, there are many ways to configure and manage the multicast group, there is still parts for considering. In this paper, we propose a multicast group management method based on hop count for effective group management. Proposed method elect the SMN(Sub Multicast Node)s in control range to reduce configuration time for transmission path and to reduce the number of sending feedback packets to the sender. SMN is elected in the node group which configured by using the hop count. SMN is a node that manages SMG(Sub Multicast Group) composed of MH(Multicast Host)s which are a leader of native multicast groups. Also, it expands SMG to the next SMN. When nodes in node group are changed, the proposed method can construct the transmission path quickly. The simulation result shows that the proposed method manages multicast group more efficiently than the well known method.