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사물인터넷 관련 IETF 최신 연구 동향 분석 및 RPL-TSCH 테스트베드 구현
김서향(Seohyang Kim),김종권(Chongkwon Kim) 한국정보과학회 2018 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.24 No.6
최근 소형기기 제작 및 센서 네트워크 관련 기술의 발전과 함께 소형 통신기기를 인터넷에 연결하는 사물인터넷 기술에 세계적 관심이 집중되고 있으며, 이에 따라 관련 산업 및 학계는 국제 표준 기술을 따르는 다양한 제품 및 연구 결과를 지속적으로 창출해 내고 있다. 국제 인터넷 표준화 기구에서는 이미 십 여 년 전부터 저전력 무선 개인 통신망(WPAN)을 인터넷에 연결하기 위한 연구 그룹을 형성하여 지속적인 국제적 논의를 진행해 왔으며, 현재에도 고효율 고신뢰 사물인터넷 통신 기반 기술 구축을 위해 다양한 연구 그룹을 만들어 다방면의 주제에 대한 병렬적 논의를 활발하게 진행하고 있다. 본 논문에서는 사물인터넷 관련 다양한 표준을 정립하고 있는 국제 인터넷 표준화 기구의 사물인터넷 관련 최신 연구 동향을 살펴보고, 실제 테스트베드를 구축하여 저전력 손실 네트워크를 위한 RPL 라우팅 기법 및 시간 슬롯 채널 호핑(TSCH) 기법을 포함한 대표 기술을 구현 및 성능 평가한다. 실험 결과를 바탕으로 현재 기술의 한계와 본 연구그룹의 향후 연구방향을 소개한다. Recently, with the development of small appliances and sensor network technology, there has been a worldwide interest in Internet technology for connecting small communication devices to the Internet. Accordingly, related industries and academia are constantly creating products and research results that follow the international standards. Internet Engineering Task Force (IETF) has already been working on a discussion group for connecting low-power wireless personal area networks (WPAN) to the Internet for decades and is actively proceeding with parallel discussions on various topics by forming relevant research groups. In this paper, we review the latest research trends of the IETF, which establishes various standards related to the Internet of Things and build an actual testbed to implement and evaluate representative technologies, including Routing Protocol for Low-Power and Lossy Networks (RPL) and Time-Slotted Channel Hopping (TSCH). Based on the experimental results, we discuss the limitations of the present technology and suggest directions for future study of this research group.
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버퍼 기반 에너지 통신모드 기회적 제어를 통한 동적 적응 비디오 스트리밍
김서향(Seohyang Kim),오하영(Hayoung Oh),김종권(Chongkwon Kim) 한국정보과학회 2015 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.21 No.7
최근 스트리밍 이용자는 자신이 처한 채널 상황에 따라 적응적으로 가장 적당한 비디오율(video rate)을 선택적으로 요청하여 서비스 받는 ABR(Adaptive Bitrate) 기법을 주로 이용하고 있다. 결과, 대부분의 ABR 비디오율 적응 기법 관련 연구는 채널 상황에 따른 실시간 비트율 적응에만 초점을 맞춘 나머지 모바일 기기의 배터리 의존성에 따른 에너지 제한적 특성을 놓치고 있다. 이는 모바일 장치의 중요한 특성을 고려하지 않은 것으로, 이에 따른 많은 에너지 소모는 궁극적으로 스트리밍 서비스 불만족의 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 ABR 적응 기법의 최신 연구인 버퍼 기반 비트율 적응 방법에 모바일 장치의 배터리 제한적 특성을 고려하여, 기존의 최신 연구와 동일한 성능을 내면서도 불필요하게 소모되는 에너지를 절약하는 기법을 제안한다. 에너지 소비를 줄이기 위해 버퍼에 스트리밍이 충분히 있으면 에너지 전원을 끄고 (off), 버퍼에 스트리밍이 충분히 있지 않은 경우 에너지 효율적 Prefetching통해 동적 적응 비디오 스트리밍을 서비스한다. 성능평가 결과, 세계 평균 모바일 다운로드 속도에서 기존 기법에 비해 에너지 소비율이 60%절약됨을 보였다. These days, streaming users are using ABR (Adaptive Bitrate) technique services by requesting the most adequate video rate selectively based on their own channel states. Most ABR related video rate adaptation techniques are only focused on real-time bitrate adaptations based on their own channel state, and misses energy limited characteristics that come from a mobile device’s battery dependence. In other words, the mobile device’s important characteristics and accompanying energy consumption are not being considered and causes dissatisfaction over streaming services. In this paper, we propose energy efficient prefetching based dynamic adaptive video streaming techniques, which saves unnecessary consumed energy while providing video rates of the same performance. Our scheme continuously turns off energy modules with enough streaming in the buffer and turns on in case of the opposite situation to save energy. Through the performance evaluation, this study’s proposed scheme is 60% better than the previous work at global average mobile download speed.
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