• 한국통신학회논문지
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• 제41권7호
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• pp.789-798
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• 2016

본 논문에서는 home 소형셀 대비 넓은 커버리지를 갖고 많은 사용자를 서비스 하는 enterprise/urban 소형셀 환경에서 적용할 수 있는 사용자 컨텍스트 기반 캐시 알고리즘을 제안한다. 소형셀 캐시 기법은 소형셀 사용자의 웹 트래픽을 소형셀 내부에 위치한 저장 공간에 저장하는 방법으로 코어망 트래픽을 감소시키는 효과가 있다. 본 논문에서는 기존의 알고리즘과 달리 Mobile Edge Computing(MEC)의 개념을 적용하여 소형셀 내부가 아닌 edge server에 사용자 트래픽을 캐시하며 사용자 특성을 반영하기 위해 사용자를 그룹화한다. 또한, 그룹별 저장 공간의 크기를 달리하고, 캐시 업데이트 주기를 캐시 적중률에 따라 변경하여 코어망으로부터 제공받는 트래픽을 감소하고자 하였다. 성능 분석 결과 기존 알고리즘 대비 캐시 적중률 측면에서 약 11%, cache efficiency 측면에서 약 5.5%의 성능 향상을 확인할 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권11호
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• pp.5673-5691
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• 2019

Information centric mobile network can significantly improve the data retrieving efficiency by caching contents at mobile edge. However, the cache pollution attack can affect the data obtaining process severely by requiring unpopular contents deliberately. To tackle the problem, we design an algorithm of mitigating cache pollution attacks in information centric mobile network. Particularly, the content popularity distribution statistic is proposed to detect abnormal behavior. Then a probabilistic caching strategy based on abnormal behavior is applied to dynamically maintain the steady-state distribution for content visiting probability and achieve the purpose of defense. The experimental results show that the proposed scheme can achieve higher request hit ratio and smaller latency for false locality content pollution attack than the CacheShield approach and the baseline approach where no mitigation approach is applied.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.651-663
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• 2012

네트워크 디지털 사이니지는 일반적으로 필요한 멀티미디어 콘텐츠를 WAN상에 있는 대용량 스토리지로 부터 크기가 제한적인 로컬디스크에 다운로드 한 후에 재생 작업을 수행한다. 필요한 모든 콘텐츠를 다운로드하기 위해서 소요되는 시간이 길어질 경우에 디지털 사이니지의 콘텐츠 재생시작 시간이 지연될 수 있다. 본 논문에서는 디지털 사이니지에서 필요한 콘텐츠들을 신속한 확보를 위해 기존 로컬디스크와 WAN 스토리지 사이에 iSCSI 스토리지 계층을 추가하고 콘텐츠 캐싱 기법을 제공하는 하이브리드 스토리지 구조를 제안한다. 제안된 캐싱 기법은 로컬디스크 콘텐츠 저장영역과 iSCSI 스토리지 콘텐츠 저장영역에 어떻게 WAN 스토리지로부터 다운로드한 콘텐츠를 배치할 것인지를 결정한다. 특히, 제안된 캐싱 기법은 iSCSI 스토리지를 디지털 사이니지가 콘텐츠를 로컬디스크로 다운로드 하지 않고서도 iSCSI 스토리지로부터 직접 실행할 수 있는 영역과 그렇지 않은 영역으로 iSCSI 스토리지를 분할하여 관리한다. 시뮬레이터 및 실제 시스템상에서 다양한 콘텐츠로 구성된 작업부하를 이용한 성능시험에서 하이브리드 스토리지가 기존 스토리지에 비해 최대 3배 이상의 짧은 콘텐츠 다운로드 시간이 소요됨을 볼 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권7B호
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• pp.608-618
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• 2006

멀티미디어 스트리밍 서비스의 증가는 인터넷 콘텐츠의 새로운 국면으로 나타나고 있다. 특히, 무선이동통신망에서 증가하는 멀티미디어 응용에 대한 QoS 제공은 무엇보다 중요하다. 서비스 제공자는 클라이언트 가까이에 있는 프락시에서 자주 억세스되어지는 멀티미디어 스트림의 초기 세그먼트를 캐슁함으로써 성능을 향상 시킬 수 있다. 프락시는 서버로부터 스트림의 나머지 부분을 요구함과 동시에 클라이언트에 전송을 시작할 수 있다. 본 논문에서는 IETF의 RTSP 환경에서 프리픽스 캐슁 서비스를 무선망에 적용시키고, 무선 상황이나 핸드오프 시에 네트 워크 상황에 적응적으로 대응하고 단절현상을 줄일 수 있는 효과적인 RTSP 핸들링 기법을 제안 한다. 또한 캐슁 프락시의 성능을 향상시키기 위해 트래픽 기반 캐슁 기법(TSLRU)을 제안한다, TSLRU는 트래픽을 세 종류로 분류하여 캐슁하며, 교체 대상 결정시 여러 요소(traffic types, recency, frequency, object size)를 반영함으로써 캐슁 프락시의 성능을 향상 시킨다. 모의실험에서 캐슁 알고리즘은 byte hit Rate와 startup latency에서 높은 성능을 보였으며, 제안한 RTSP 핸들링 기법 역시 throughput에서 좋은 성능을 보였다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제16C권2호
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• pp.245-256
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• 2009

Pastry 오버레이 네트워크는 분산 해쉬 테이블(DHT : Distributed Hash Table)을 사용하는 구조적(Structured) P2P이다. Pastry에서는 노드들 사이의 메시지 수를 줄이기 위해 각각 공간적 지역성과 캐슁을 이용한 Rosary와 LAR이 제안되었다. Rosary는 Inter-Pastry와 Intra-Pastry로 구성된다. Rosary에서 루트 노드는 각 Intra-Pastry를 대표하는 노드가 할당되고 Inter-Pastry와 Intra-Pastry 라우팅을 책임진다. 이러한 구조로 인해 Rosary는 다음과 같은 단점을 가진다. 첫째는 루트 노드의 실패 시 고장 방지 능력(Fault Tolerance)에 약하다는 점이고, 둘째는 루트 노드를 사용하기 때문에 라우팅 홉 카운트가 기존 Structured P2P에 비해 증가한다는 점이다. 마지막으로 셋째는 통신 부하가 특정 지역에 집중한다는 점이다. LAR의 경우 캐슁이 Intra-Pastry내의 노드들 사이에 골고루 분포되지 않고 Intra-Pastry내의 특정 노드들에 의해서만 사용되어지는 단점을 가진다. 본 논문에서는 Rosary와 LAR의 문제점을 해결한 Doughnut이라 불리는 개선된 Pastry를 제안한다. Doughnut은 지역적 특성에 따라 노드들을 구분한 Inter-Pastry와 Intra-Pastry로 구성되고, 모든 노드들은 Inter-Pastry와 Intra-Pastry 라우팅을 책임진다. 이것은 모든 노드들이 기존의 루트 노드의 역할을 수행함을 의미한다. 이러한 방법은 고장 방지 능력이 감소하는 문제, 라우팅 홉 카운트가 증가하는 문제 및 통신 부하가 균일하게 분포하지 않는 문제를 해결한다. 또한 Doughnut은 지역적으로(Intra-Pastry) 캐쉬의 균일한 분포를 보장하고, 지역안의 캐쉬 콘텐츠는 다른 지역에서도 사용될 수 있기 때문에 효율적으로 캐쉬를 사용할 수 있다. 제안된 알고리즘은 시뮬레이터를 통해 구현되었고, 실험 결과는 기존 방법에 비해 제안된 방법이 효과적임을 보여준다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권11호
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• pp.4268-4290
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• 2015

Future mobile communications face enormous challenges as traditional voice services are replaced with increasing mobile multimedia and data services. To address the vast data traffic volume and the requirement of user Quality of Experience (QoE) in the next generation mobile networks, it is imperative to develop efficient content distribution technique, aiming at significantly reducing redundant data transmissions and improving content delivery performance. On the other hand, in recent years cloud computing as a promising new content-centric paradigm is exploited to fulfil the multimedia requirements by provisioning data and computing resources on demand. In this paper, we propose a cooperative caching framework which implements State based Content Distribution (SCD) algorithm for future mobile networks. In our proposed framework, cloud service providers deploy a plurality of cloudlets in the network forming a Distributed Cloud Service Network (DCSN), and pre-allocate content services in local cloudlets to avoid redundant content transmissions. We use content popularity and content state which is determined by content requests, editorial updates and new arrivals to formulate a content distribution optimization model. Data contents are deployed in local cloudlets according to the optimal solution to achieve the lowest average content delivery latency. We use simulation experiments to validate the effectiveness of our proposed framework. Numerical results show that the proposed framework can significantly improve content cache hit rate, reduce content delivery latency and outbound traffic volume in comparison with known existing caching strategies.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제15권5호
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• pp.539-545
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• 2015

Deduplication technique can expand the lifespan and capacity of flash memory-based storage devices by eliminating duplicated write operations. The deduplication techniques can be classified into two approaches, i.e., online and offline approaches. We propose an offline deduplication technique that uses a lightweight hash algorithm, whereas the previous offline technique uses a high-cost hash algorithm. Therefore, the memory space for caching hash values can be reduced, and more pages can be examined for deduplication during short idle intervals. As a result, it can provide shorter write latencies compared to the online approach, and can show low garbage collection costs compared to the previous offline deduplication technique.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(3)
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• pp.51-54
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• 2000

Due to the emerging of high-speed network, lots of interests of access to remote data have increased. Those interests motivate using of Cooperative Caching that uses remote cache like local cache by sharing other clients' cache. The conventional algorithm like GMS(Global Memory Service) has some disadvantages that occurred bottleneck and decreasing performance because of exchanges of many messages to server or manager. On the other hand, Hint-based algorithm resolves a GMS's server bottleneck as each client has hint information of all blocks. But Hint-based algorithm also causes some problems such as inaccurate information in it, if it has too old hint information. In this paper, we offer the policy that supplement bottleneck and inaccuracy； by using file identifier that can search for the lookup table and by exchanging oldest block information between each client periodically.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권4호
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• pp.501-509
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• 2014

In NCW(Network Centric Warfare) environment, mobile nodes communicate through wireless link. But wireless link provides limited networking performance due to signal interferences or mobility of nodes. So it is quite challenge to acquire enough networking resources and use the resources efficiently. In this paper, we have proposed a P2P based tactical information sharing system which provides satisfactory visual information playout for mobile nodes(i.e., military personnel, vehicle,..) in NCW environment. Our proposed system consists of two components. One is caching-enabled switch which stores tactical information segments at its internal storage and then transports them to mobile nodes when require. Another is centralized scheduling algorithm which exploits networking resources more efficiently. To validate performance of proposed system, we performed series of experiments in wireless network testbed. Results show improved performance in terms of segment-missing ratio, networking resources usage, sharing time, and number of simultaneous playout mobile nodes with acceptable playout continuity(i.e., over 95%).

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제7권10호
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• pp.2430-2447
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• 2013

In recent years, HTTP adaptive streaming (HAS) has attracted considerable attention as the state-of-the-art technology for video transport. HAS dynamically adjusts the quality of video streaming according to the network bandwidth and device capability of users. Content-Centric Networking (CCN) has also emerged as a future Internet architecture, which is a novel communication paradigm that integrates content delivery as a native network primitive. These trends have led to the new research issue of harmonizing HAS with the in-network caching provided by CCN routers. Previous research has shown that the performance of HAS can be improved by using the H.264/SVC(scalable video codec) in the in-network caching environments. However, the previous study did not address the misbehavior that causes video freeze when overestimating the available network bandwidth, which is attributable to the high cache hit rate. Thus, we propose a new SVC-based adaptation algorithm that utilizes a drop timer. Our approach aims to stop the downloading of additional enhancement layers that are not cached in the local CCN routers in a timely manner, thereby preventing excessive consumption of the video buffer. We implemented our algorithm in the SVC-HAS client and deployed a testbed that could run Smooth-Streaming, which is one of the most popular HAS solutions, over CCNx, which is the reference implementation of CCN. Our experimental results showed that the proposed scheme (SLA) could avoid video freeze in an effective manner, but without reducing the high hit rate on the CCN routers or affecting the high video quality on the SVC-HAS client.