산업융합연구 (Journal of Industrial Convergence)

  • 제17권4호
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  • Pages.131-137
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  • 2019
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  • 2635-8875(pISSN)
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  • 2672-0124(eISSN)
대한산업경영학회 (DAEHAN Society of Industrial Management)
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인프라스트럭처 무선 메쉬 네트워크에서 사용자 중심 캐싱 할당 기법

User Centric Cache Allocation Schemes in Infrastructure Wireless Mesh Networks

  • 전승현 (한국과학기술원 전기및전자공학부)
  • Jeon, Seung Hyun (School of Electrical Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology)
  • 투고 : 2019.12.10
  • 심사 : 2019.12.20
  • 발행 : 2019.12.31
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초록

전통적으로 예상 전송 시간 메트릭을 라우팅으로 사용하는 인프라스트럭처 무선 메쉬 네트워크는 모바일 유저에게 심각한 지연을 발생한다. 캐시를 갖는 메쉬 라우터를 통해 성능 향상을 기대할 수 있지만, 콘텐츠 인기도, 캐시 비용 및 다운로드 지연을 고려한 캐싱 할당 기법에 대한 연구는 부족하다. 이러한 문제점을 해결하고자 모바일 유저 수의 증가에 따라 성능을 극대화할 수 있는 최적화 기반 사용자 중심의 캐싱 기법을 제안한다. 또한 메타 휴리스틱 기법인 유전 알고리즘 (일정 교차/변이)을 적용하여 예상 지연 시간을 줄이며 캐시 적중률에 만족하는 최적의 모바일 유저 수를 찾는다. 이는 인프라스트럭처 무선 메쉬 네트워크를 운영하는 통신 사업자가 다양한 캐싱 비용, 라우터 속도, 콘텐츠 인기도를 고려한 목표 캐시 적중률을 만족할 뿐만 아니라 성능 향상을 기대할 수 있다.

In infrastructure wireless mesh networks (WMNs), in order to improve mobile users' satisfaction for the given cache hit ratio, we investigate an User centric Cache Allocation (UCA) scheme while reducing cache cost in a mesh router (MR) and expected transmission time (ETT) for content search in cache. To minimize ETT values of mobile users, a genetic algorithm based UCA (GA-UCA) scheme is provided. The goal is to maximize mobile users' satisfaction via our well defined utility, which considers content popularity and the number of mobile users. Finally, through solving optimization problem we show the optimal cache can be allocated for UCA and GA-UCA. Besides, a WMN provider can find the optimal number of mobile users for user centric cache allocation in infrastructure WMNs.

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