한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

  • 제38B권7호
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  • Pages.553-563
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  • 2013
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  • 1226-4717(pISSN)
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  • 2287-3880(eISSN)
한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
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Wi-Fi 방송 서비스를 위한 방송 패킷 전송률에 따른 버스트 손실 특성 분석

Analysis of Bursty Packet Loss Characteristic According to Transmission Rate for Wi-Fi Broadcast

  • 김세미 (부산대학교 컴퓨터공학과 이동통신 연구실) ;
  • 김동현 (부산대학교 컴퓨터공학과 이동통신 연구실) ;
  • 김종덕 (부산대학교 컴퓨터공학과 이동통신 연구실)
  • 투고 : 2012.12.31
  • 심사 : 2013.06.27
  • 발행 : 2013.07.31
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초록

IEEE 802.11 무선 랜 기반 방송 서비스를 제공 할 때 한정적인 무선 자원을 이용하여 다수의 사용자들에게 원활하게 서비스하기 위해 유니캐스트 패킷 대신 방송 패킷을 이용한다. 방송 패킷은 일정한 대역폭을 사용하여 다수의 사용자들에게 동시에 패킷을 전송 할 수 있지만 손실 복원이 어려운 단점 있기 때문에 손실 특성 분석을 통한 효율적인 패킷 복원 방안이 요구 된다. 손실의 특성 중에서 일정 구간에서 다수의 패킷이 연속적으로 손실 되는 구간이 있는데 이를 버스트 손실 구간이라고 한다. 평균 패킷 손실율을 가지더라도 랜덤 손실과 버스트 손실의 특성에 따라 구간별 손실에 차이가 발생하기 때문에 같은 손실 복원 기법을 적용하더라도 복원율의 차이가 발생한다. 따라서 손실의 본질을 분석 하고 이를 고려한 손실 복원 방안에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 전송률에 따른 Wi-Fi 방송 실험을 통해 생성된 실제 손실 패턴을 바탕으로 4-상태 마코프 모델을 이용하여 버스트 손실의 특성을 분석 하였다.

When the IEEE 802.11 wireless LAN-based broadcasting services, we use broadcast packets to broadcast multimedia contents to a large number of users using limited wireless resources. However, broadcast transmission is difficult to recover the loss packets compared with unicast transmission. Therefore, analysis of packet loss characteristics is required to perform efficient packet recovery. The packet loss in wireless transmissions is often bursty with high loss data rate. Even if loss patterns have the same average packet loss, they are different in the recovery rate of random loss and burst loss depending on the nature. Therefore, the analysis and research of the nature of the loss are needed to recover loss packets considering bursty characteristics. In this paper, we experimented Wi-Fi broadcast transmission according to transmission rate and analyzed bursty characteristics of loss patterns using 4-state markov model.

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참고문헌

  1. IEEE 802.11 Working Group, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical layer(PHY) specifications, ANSI/IEEE Std. 802.11, Mar. 2007.
  2. L. Rizzo, "Effective erasure codes for reliable computer communication protocols," ACM SIGCOMM Comput. Commun. Review, vol. 27, no. 2, pp. 24-36, Apr. 1997. https://doi.org/10.1145/263876.263881
  3. T. Friedman, R. Caceres, and A. Clark, "RFC 3611 -RTP Control Protocol Extended Reports (RTCP-XR)," IETF, Nov. 2003.
  4. A. Clark and A. Pendleton, "RTCP XR - IP Video metrics report blocks draft-clark-avt-rtcpxr-video-00," IETF (Internet draft expires June 2006), Jan. 2006.
  5. C. Perkins, O. Hodson, and V. Hardman, "A survey of packet loss recovery techniques for streaming audio," IEEE Network, vol. 12, no. 5, pp. 40-48, Sep.-Oct. 1998. https://doi.org/10.1109/65.730750
  6. A. Clark, "Modeling the effects of burst packet loss and recency on subjective voice quality," in Proc. IP Telephony Workshop, pp. 123-127, Geneva, Switzerland, Mar. 2001.
  7. Y. J. Liang, J. G. Apostolopoulos, and B. Girod, "Analysis of packet loss for compressed video: does burst-length matter?," in Proc. IEEE Int. Conf. Acoust. Speech Signal Process. (ICASSP), vol. 5, pp. V-684-7, Hong Kong, China, Apr. 2003.
  8. C.-H. Lin, C.-H. Ke, C.-K. Shieh, and N. K. Chilamkurti, "The packet loss effect on MPEG video transmission in wireless networks," in Proc. 20th Int. Conf. Advanced Inform. Networking Applicat. (AINA), pp. 565-572, Vienna, Austria, Apr. 2006.
  9. M. Johanson "Adaptive forward error correction for real-time internet video," in Proc. 13th Int. Packet Video Workshop, pp.196 -205, Nantes, France, Apr. 2003.
  10. A. Nafaa, T. Ahmed, and A. Mehaoua "Unequal and interleaved FEC protocol for robust MPEG-4 multicasting over wireless LANs," in Proc. IEEE Conf. Commun. (ICC), vol. 3, pp. 1431-1435, Paris, France, June 2004.
  11. G. Convertino and S. L. Oliva, "Adaptive FEC for 802.11 burst losses reduction," in Proc. 2nd Int. Mobile Multimedia Commun. Conf. (MobiMedia), Article no. 20, Alghero, Italy, Sep. 2006.
  12. G. Convertino, S. L. Oliva, F. Sigona, and L. Anchora, "MMC05-1: an adaptive FEC scheme to reduce bursty losses in a 802.11 network," in Proc. IEEE Global Telecommun. Conf. (GLOBECOM), pp. 1-6, San Francisco, U.S.A., Nov.-Dec. 2006.
  13. O. Alay, T. Korakis, Y. Wang, and S. Panwar, "An experimental study of packet loss and forward error correction in video multicast over IEEE 802.11b network," in Proc. 6th IEEE Consumer Commun. Networking Conf. (CCNC), pp. 1-5, Las Vegas, U.S.A., Jan. 2009.
  14. S.M. Kim, D.H. Kim, and J.D. Kim, "A study of the quality measurement considering Burst Loss in Wi-Fi broadcasting system," in Proc. KICS Int. Conf. Commun. (KICS ICC), pp. 463-464, Jeju Island, Korea, June 2012.