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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김희광 (광운대학교, 광운대학교 대학원)

지도교수
정광수
발행연도
2020
저작권
광운대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (7)

2020

5G 환경에서 HTTP 적응적 스트리밍 서비스를 위한 다중경로 기반의 전송 기법 연구
김희광 전자통신공학 2020.01 학위논문

2019

무선 환경에서 HTTP 적응적 스트리밍 서비스를 위한 MPTCP 기반의 전송 프레임워크
김희광 ,  정광수 한국정보과학회 학술발표논문집 2019.06 학술대회자료

2018

무선환경에서 HTTP 적응적 스트리밍의 안정성 향상을 위한 다중경로 기반의 가용 대역폭 측정 기술
김희광 ,  정광수 한국정보과학회 학술발표논문집 2018.12 학술대회자료
무선 환경에서 UHD 콘텐츠의 효율적인 대역폭 활용을 위한 세그먼트 스케줄링 기법
김희광 ,  정광수 방송공학회논문지 2018.11 학술저널
HTTP 적응적 스트리밍에서 UHD 콘텐츠의 효율적인 대역폭 활용을 위한 세그먼트 전송 기법
김희광 ,  정광수 한국방송미디어공학회 학술발표대회 논문집 2018.06 학술대회자료

2017

HTTP 적응적 스트리밍에서 UHD 콘텐츠 전송을 위한 다중경로 TCP 기반의 전송 기법
김희광 ,  정광수 한국정보과학회 학술발표논문집 2017.06 학술대회자료

2015

HTTP 적응적 스트리밍에서 효율적인 대역폭 사용을 위한 버퍼기반의 비트율 적응 기법
김희광 ,  윤두열 ,  정광수 한국정보과학회 학술발표논문집 2015.06 학술대회자료

초록· 키워드

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최근 상용화 된 5G 기술은 초고속, 저지연성, 초연결성을 보장하기 위하여
mmWave를 사용하여 서비스를 제공한다. mmWave는 초고주파의 특성에 의해
빈번한 패킷 로스가 발생하여 건물, 사람 등과 같은 장애물을 통과하지 못하
는 non-line-of-sight (non-Los) 특성을 가지고 있다. 이러한 mmWave의 특징은
전송 계층의 손실기반 품질 조절 기법을 수행하는 TCP의 성능을 저하시키는
문제점을 가지고 있다.
네트워크 기술 (3G, LTE, 5G, WiFi)과 모바일 기기의 발달로 인해 비디오
스트리밍 서비스에 대한 수요가 증가하였다. 비디오 스트리밍 서비스에 대한
수요가 증가함에 따라 네트워크를 효율적으로 사용하여 스트리밍 서비스를
제공하기 위해 적응적으로 전송률을 조절하는 HTTP (HyperText Transfer
Protocol) 적응적 스트리밍 방식이 연구되고 있다. 모바일 단말은 다수의 네트
워크 인터페이스가 장착 되어있어 각각의 상황과 필요에 따라 다양한 네트워
크 인터페이스를 사용하여 통신을 한다. 또한 고품질 비디오 스트리밍 서비스
에 대한 수요가 증가하면서 다중경로 기반의 전송기술에 대한 연구가 증가하
고 있다. 다중경로 기반의 전송 기술은 많은 가용 대역폭을 제공하는 대역폭
집합 (Bandwidth Aggregation)과 주 경로의 네트워크에 문제가 발생했을 경우
다른 경로를 통해서 이어서 전송하는 대체 전송 (Alternative Transmission) 으
로 안정성을 향상시키는 장점을 가지고 있다. 기존의 다중경로 기반의 HTTP
적응적 스트리밍 방식의 요청 정책은 ON-OFF 패턴에 의해 대역폭 이용율을
저하시키며, 부정확한 대역폭 예측으로 인해 사용자 체감 품질을 저하시키는
문제점이 있다. 5G 환경에서는 네트워크의 비대칭성으로 인해 위의 문제점들
이 심화되고 non-Los 환경에서의 대역폭의 급격한 감소로 인해 버퍼 언더플로
우가 발생하는 문제가 있다.
본 논문에서는 5G 환경에서 HTTP 적응적 스트리밍의 문제점을 해결하기
위하여 다중경로 기반의 전송 기법을 제안하였다. 제안하는 기법은 네트워크
환경에 따라 적응적으로 전송 방식을 결정하는 하이브리드 기반 요청 정책을
제안한다. 하이브리드 기반 요청 정책은 정확한 통합 가용 대역폭 예측 및 대
역폭 이용율 향상을 위한 다중경로 기반의 집단 세그먼트 요청 정책과 오프
로딩 제어를 위한 부분 세그먼트 기반 요청 정책으로 구성되어있다. 통합 가
용대역폭 예측 기법은 무선 환경에서의 빈번한 변화에 적응하기 위해 블록
기반의 대역폭 예측 값과 급격한 변화에 반응하기 위한 세그먼트기반의 대역
폭 예측 값을 동시에 반영하여 측정한다. 측정된 통합 가용대역폭을 이용하여
대역폭 이용율과 사용자 체감 품질을 향상시키기 위한 품질 조절기법을 제안
한다. 다중 경로 기반의 전송 기법에서의 순서 재정렬 문제를 해결하기 위한
세그먼트 스케줄러를 제안하였고, 5G 의 non-Los 환경에서 급격한 대역폭 감
소로 인한 버퍼 언더플로우를 방지하기 위하여 부분 세그먼트 요청 기반의
오프로딩 제어 기법을 제안하였다.
제안하는 기법의 성능을 평가하기 위해 네트워크 시뮬레이터를 사용하여 성
능 검증을 수행하였다. 제안 기법은 기존 기법의 부정확한 통합 가용대역폭
측정, 대역폭 이용율 저하, 순서 재정렬, 네트워크 반응성과 같은 문제들을 해
결하였고, 또한 성능 비교를 통해 대역폭 이용율과 사용자 체감 품질을 향상
시키며 5G 환경에서 안정적으로 스트리밍을 수행하는 것을 확인하였다.

목차

제 1 장 서 론 1
제 2 장 관련 연구 4
2.1 HTTP 적응적 스트리밍 서비스 4
2.2 다중 경로 기반 HTTP 적응적 스트리밍 기법 16
제 3 장 5G 환경에서 기존 다중경로 기반의 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 문제점 32
3.1 5G 환경의 특성 32
3.2 5G 환경에서의 HTTP 적응적 스트리밍 서비스의 성능 분석 36
제 4 장 제안하는 다중경로 기반의 HTTP 적응적 스트리밍 기법 44
4.1 다중경로 기반의 HTTP 적응적 스트리밍 기법의 구조 45
4.2 세그먼트 요청 정책 47
4.3 통합 가용대역폭 측정 및 품질 조절 기법 56
4.4 세그먼트 스케줄링 기법 61
4.5 오프로딩 제어 기법 63
제 5 장 성능 평가 및 고찰 71
5.1 시뮬레이션 환경 74
5.2 제안 기법의 성능 평가 79
제 6 장 결 론 102
참 고 문 헌 105

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