True VOD 서비스를 위한 혼성 패칭 방법의 설계

하숙정(Sook-Jeong Ha),이경숙(Kyung-Sook Lee),배인한(Ihn-Han Bae) 한국멀티미디어학회 2003 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2003 No.1

주문형 비디오 시스템을 위한 버퍼링 패칭 기법의 설계 및 평가

하숙정(Sook-Jeong Ha),배인한(Ihn-Han Bae) 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.30 No.9·10

VOD 서비스는 멀티미디어의 특성인 높은 대역폭과 긴 재생시간으로 인해 비디오 서버의 네트워크 자원 소비가 많다. 비디오 서버의 네트워크 입출력 대역폭을 절약하기 위해 패칭이 제안되었다. 패칭은 True VOD를 실현하기 위해 멀티캐스트를 사용하여 비디오 스트림을 공유하고, 사용자에게 서비스 지연 없이 즉시 VOD 서비스를 제공한다. 패칭에서 통신 채널은 정규 채널로서 하나의 비디오 전체를 멀티캐스트하기 위해 또는 패칭 채널로서 비디오의 앞부분만을 멀티캐스트하기 위해 사용된다. 본 논문에서는 패칭에서 사용되는 정규 채널의 사용 시간을 단축시키기 위해 부정규 채널과 정규 채널로 구분하는 버퍼링 패칭 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서 부정규 채널은 정규 채널과 달리 비디오의 전체 데이타 중에서 버퍼링 윈도우에 해당하는 비디오의 끝 부분을 전송하지 않으며, 이 비디오의 끝 부분은 최근의 정규 채널로부터 다운로드되어 사용자 버퍼에 저장된다. 제안하는 기법의 성능을 패칭과 비교하기 위해 시뮬레이션을 수행하였으며 시뮬레이션 결과 제안한 기법이 사용자 스테이션에서 버퍼링되는 비디오 데이타의 양은 패칭보다 많지만, 이탈율, 평균 서비스 지연시간, 공평성에 있어서 패칭보다 우수함을 보여주었다. Video on Demand(VOD) services cause high resource consumption in a video server, because multimedia are characterized by continuous playback, a high bandwidth requirement, and long playback duration. Patching has been proposed to save the network I/O bandwidth of a video server. To achieve true VOD, patching uses multicasting to share video streams, thereby providing immediate VOD services to users without any service latency. A communication channel is used to either multicast the entire video as a regular channel or multicast only the leading portion of a video as a patching channel. This paper proposes a buffering patching technique that divides regular channels, as used in patching, into sub-regular channels and regular channels to shorten the holding time of the channels. In the proposed technique, the last portion of video data, corresponding to the size of the buffering window, is not transferred by sub-regular channels, but rather downloaded and buffered in the user buffer from the latest regular channel. When simulations were performed to compare the performance of the proposed technique with that of conventional patching, the results indicated that the proposed technique was superior in terms of the defection rate, average service latency, and fairness, although the amount of video data buffered at each user station was higher than that with patching.

이동 컴퓨팅을 위한 토큰 기반 상호배제 알고리즘

하숙정(Sook-Jeong Ha),이경숙(Kyeung-Sook Lee),배인한(Ihn-Han Bae) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2Ⅲ

이동 호스트를 갖는 이동 컴퓨팅 환경에서의 상호배제 알고리즘은 기존의 정적 컴퓨팅 환경과 여러 가지 다른 점이 있다. 본 논문에서는 이동 컴퓨팅 환경에서 상호배제 문제를 효율적으로 해결하는 토큰 기반 상호배제 알고리즘을 제안하고, 이것의 성능을 메시지 송수신 비용으로 평가하였다.

주문형 비디오 시스템에서 인기 비디오를 위한 예약 채널 용량의 결정

하숙정(Sook-Jeong Ha),배인한(Ihn-Han Bae) 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.30 No.5·6

VOD 서비스는 멀티미디어의 특성인 높은 대역폭과 긴 재생시간으로 인해 서버와 네트워크의 자원 소비가 높다. 패칭과 채널 예약 패칭 같은 여러 가지 기법들이 네트워크 입출력 대역폭 요구를 감소시키기 위해 제안되었다. 패칭은 True VOD의 실현을 위하여 새로운 클라이언트들을 기존의 멀티캐스트와 결합하는 것을 허용하고, 채널 예약 패칭은 사용자들의 요청이 집중되어 있는 인기 비디오 요청을 서비스하기 위하여 비디오 서버의 전체 채널 용량의 일부를 예약한다. 본 논문에서는 채널 예약 패칭의 성능을 개선시키기 위하여 비디오 서버의 예약 채널 용량을 결정하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법의 성능은 시뮬레이션을 통해 평균 서비스 지연시간, 이탈율 그리고 공평성으로 평가하고, 패칭과 다른 채널 예약 패칭의 성능과 비교한다. Video-on-Demand (VOD) service needs high resource consumption because of high bandwidth and long playback duration which are characteristics of multimedia. Various techniques such as Patching and Channel-Reserving Patching have been proposed to reduce the demand on the network-I/O bandwidth. Patching allows new clients to join an existing multicast for realization of true VOD, and Channel-Reserving Patching reserves the part of total channel capacity of video server in order to serve the requests for popular videos on which requests of users concentrate. To improve the performance of Channel-Reserving Patching, we propose the method that determines the reserved channel capacity of video server for the popular videos in this paper. The performance of our method is evaluated in terms of average service latency, defection ratio and fairness through simulation, and is compared with those of Patching and another Channel-Reserving Patching.

VOD 서비스를 위한 채널 예약 배치-패칭 방법의 설계 및 평가

하숙정(Sook-Jeong Ha),이경숙(Kyung-Sook Lee),배인한(Ihn-Han Bae) 한국멀티미디어학회 2004 멀티미디어학회논문지 Vol.7 No.3

VOD 서버의 네트워크 입출력 대역폭의 효율적인 사용을 위한 동적 혼성 패칭

하숙정(Sook-Jeong Ha),이경숙(Kyung-Sook Lee),김진규(Jin-Gyu Kim) 한국멀티미디어학회 2005 멀티미디어학회논문지 Vol.8 No.4

True VoD 서비스를 위한 더블 패칭 기법의 최적화

하숙정(Sook-Jeong Ha),김진규(Jin-Gyu Kim) 한국산업정보학회 2008 한국산업정보학회논문지 Vol.13 No.1

더블 패칭은 VoD 시스템을 위한 멀티캐스트 기법으로 클라이언트에게 정규 스트림뿐만 아니라 긴 패칭 스트림도 공유하게 하여 true VoD 서비스를 제공하기 위해 제안되었다. 이 기법은 뒤이어 발생하는 짧은 패칭 스트림들을 위해 긴 패칭 스트림이 항상 패칭 창의 두 배 기간 동안 재생될 여분의 데이터를 갖도록 한다. 본 논문에서는 마지막 짧은 패칭 스트림의 시작 시간을 이용하여 긴 패칭 스트림의 패칭 창이 끝날 때 긴 패칭 스트림에 포함된 쓸모없는 데이터를 제거하여 더블 패칭을 최적화하는 기법을 제안한다. 서버가 true VoD 서비스를 제공하기 위해 필요한 평균 대역폭 요구량을 성능 척도로 사용하여, 요청 도착 간격, 클라이언트의 로컬 버퍼 크기, 비디오 길이가 평균 대역폭 요구량에 미치는 영향을 평가한다. 성능 평가 결과는 제안한 기법이 모든 경우에 더블 패칭을 최적화함을 보여 준다. Double Patching is a multicasting technique for a VoD system, which has been proposed to provide a true VoD service by making clients share a long patching stream as well as a regular stream. For subsequent short patching streams, the technique always makes the long patching stream have extra data that will be played back during a double period of a patching window. In this paper, we propose a technique, using the start time of the latest short patching stream, optimizes Double Patching by deleting the useless data included in the long patching stream when the patching window of the long patching stream closes. The mean requirement for the server’s bandwidth to provide the true VoD service is used as a performance metric, and the effect of the request inter-arrival time, the size of the client"s local buffer and the video length on the mean bandwidth requirement is evaluated. Performance evaluation result shows that the proposed technique optimizes Double Patching in all cases.

하이퍼큐브 멀티컴퓨터를 위한 분산 상호배제 알고리즘의 설계 및 평가

하숙정(Ha Sook Jeong),배인한(Bae Ihn Han) 한국정보처리학회 1997 정보처리학회논문지 Vol.4 No.9

Distributed mutual exclusion algorithms have employed two approaches to achieve mutual exclusion and can be divided into two broad classes : token-based and permission-based. Token-based algorithms share a unique token among the nodes and a node is allowed to access its common resources if it possesses the token. Permission-based algorithms require one of more successive rounds of message exchanges among the nodes to obtain the permission to access the common resources. A hypercube architecture has earned wide acceptance in multiprocessor systems in the past few years because of its simple, yet rich topology. Accordingly, we study distributed permission-based mutual exclusion algorithms for hypercubes, and design a distributed permission-based mutual exclusion algorithm based on a new information structure adapted to the hypercubes. The new information structure is a request set of T-pattern from a logical mesh that is embedded into a hypercube. If a node wants to access the common resources, it sends request message to all nodes in the request set by Lan's multicast algorithm. Once the node receives a grant message from all nodes in the request set, it accesses the common resource. We evaluate our algorithm with respect to minimum round-trip delay, blocking delay, and the number of messages per access to the common resource.

True VOD 시스템을 위한 채널 예약 패칭 방법의 설계 및 평가

이주영,하숙정,배인한,Lee, Joo-Yung,Ha, Sook-Jeong,Bae, Ihn-Han 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지B Vol.9 No.6

비디오 서버가 제공할 수 있는 채널의 개수는 서버의 통신 대역폭에 의해 결정되므로 비디오 서버의 가용 채널 수는 제한되어 있다. 멀티캐스트 데이터를 공유함으로써 비디오 서버에 대한 I/O 요구를 절감시키기 위하여 일괄처리, 피기백킹 그리고 패칭과 같은 여러 방법들이 제안되었다. 특히 패칭은 VOD 시스템을 위한 비용에 있어서 효율적인 것으로 보여지고 있다. 패칭은 일반적인 멀티캐스트 기법과 달리 새로운 요청을 진행중인 멀디캐스트에 합병할 수 있게 하는 동적 멀티캐스트 방법이다. 더욱이, 새로운 요청은 다음 멀티캐스트를 기다리지 않고 즉시 서비스될 수 있으므로 true VOD를 이룰 수 있다. 본 논문에서, 우리는 고정 채널 예약 패칭과 가변 채널 예약 피칭이라는 두 가지 채널 예약 패칭 알고리즘을 제안한다. 인기 비디오에 대한 용청들을 즉시 스케줄하기 위하여, 제안하는 알고리즘들은 고정된 개수의 인기 비디오 또는 서버의 부하에 따라 동적으로 결정되는 가변 개수의 인기 비디오를 위하여 비디오 서버의 채널들을 예약한다. 제안하는 알고리즘들의 성능은 시뮬레이션을 통하여 평가되었고, 단순 패칭의 성능과 비교하였다. 사용된 성능 척도는 비디오 서버 부하에 다른 평균 이탈율, 평균 대기 시간, 서비스 공평성 그리고 버퍼량이다. 시뮬레이션 결과는 우리가 제안하는 채널 예약 패칭 알고리즘들이 단순 패칭보다 성능이 더 나음을 보였다. The number of channels available to a video server is limited since the number of channels a video server can support is determined by its communication bandwidth. Several approaches such as batching, piggybacking and patching have been proposed to reduce I/O demand on the video server by sharing multicast data. Patching has been shown to be efficient in the matter of the cost for VOD systems. Unlike conventional multicast techniques, patching is a dynamic multicast scheme which enables a new request to join an ongoing multicast. In addition, true VOD can be achieved since a new request can be served immediately without having to wait for the next multicast. In this paper. we propose two types of channel reservation patching algorithm : a fixed channel reservation patching and a variable channel reservation patching. To immediately schedule the requests for popular videos, these algorithms reserve the channels of video server for the fixed number of popular videos or for the variable number of popular videos which is determined dynamically according to the load of video server. The performance of the proposed algorithms is evaluated through simulations, and compared with that of simple patching. Our performance measures are average defection rate, average latency, service fairness and the amount of buffered data according to video server loads. Simulation results show that the proposed channel reservation patching algorithms provide better performance compared to simple patching algorithm.

Design and Evaluation of ARDG Scheme for Mobility Management in Ad Hoc Networks

배인한,하숙정,Bae Ihn-Han,Ha Sook-Jeong Korea Information Processing Society 2004 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.11 No.7

모바일 에드 혹 네트워크는 어떤 고정된 네트워크 인프라구조도 갖고 있지 않는 모바일 노드들로 구성된 망이다. 모바일 노드의 위치는 빈번히 변경되므로 노드의 위치를 효과적으로 관리하는 것은 관심을 끄는 분야이다. 본 논문에서는 모바일 에드 혹 네트워크에서 모바일 노드의 위치를 관리하기 위한 적응적 랜덤 데이터베이스 그룹 스킴을 제안한다. 제안하는 스킴은 노드의 이동성을 필요로 한다면, 모바일 노드는 위치 정보를 업데이트하거나 질의하기 위해서 몇 개의 데이터베이스를 랜덤하게 선택한다. 질의를 하는 경우에 선택되는 데이터베이스의 수는 고정되어 있는 반면에, 업데이트를 하는 경우에는 업데이트를 하고자 하는 모바일 노드의 인기도에 따라 데이터베이스의 수가 결정된다. 제안하는 스킴의 성능을 분석적 모델을 사용하여 평가하였으며 기존의 랜덤 데이터베이스 그룹 스킴과 성능을 비교하였다. Mobile ad hoc networks (MANETs) are networks of mobile nodes that have no fixed network infrastructure. Since the mobile node's location changes frequently, it is an attractive area to maintain the node's location efficiently. In this paper, we present an adaptive randomized database group (ARDG) scheme to manage the mobile nodes mobility in MHANETs. The proposed scheme stores the network nodes' location in location databases to manage the nodes' mobility. When a mobile node changes its location or needs a node's location, the node randomly select some databases to update or que교 the location information. The number of the selected databases is fixed in the case of querying while the number of the databases is determined according to the node's popularity in the case of updating. We evaluated the performance of the proposed scheme using an analytical model, and compared the performance with that of the conventional randomized database group (RDG) scheme.