• 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.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권2호
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• pp.47-52
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• 2023

최근 스마트 디바이스 및 스트리밍 서비스의 수요 증가에 따른 네트워크 트래픽을 효과적으로 관리하기 위한 방법으로 Mobile Edge Computing(MEC)기술이 주목받고 있다. MEC는 Base Station(BS)과 같은 네트워크 엣지에 캐시를 설치함으로써 사용자에게 보다 가까운 곳에서 서비스를 제공하므로 낮은 지연시간을 제공하고, 네트워크 부하를 감소시킬 수 있다. 또한, 엣지 네트워크에서 사용자는 가장 가까운 BS와 연결되는 것보다 요청된 콘텐츠가 캐싱되어 있는 BS와 연결하는 것이 서비스 지연시간 감소에 유리하다. 따라서 본 논문에서는 캐시 적중률 향상을 위한 이동성 기반 캐싱 및 사용자 연결(user association)알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 체류시간과 콘텐츠 요청 유사도를 토대로 사용자 연결을 결정하고 콘텐츠를 캐싱한다. 시뮬레이션을 통해 기존 연구 대비 제안 알고리즘의 향상된 캐시 적중률과 감소된 지연시간을 확인한다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제7권2호
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• pp.144-156
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• 2005

Video streaming over wireless networks is challenging due to node mobility and high channel error rate. In this paper, we propose a multi-source video streaming (MUVIS) system to support high quality video streaming service over IEEE 802.1l-based wireless networks. We begin by collocating a streaming proxy with the wireless access point to help leverage both the media server and peers in the WLAN. By tracking the peer mobility patterns and performing content discovery among peers, we construct a multi-source sender group and stream video using a rate-distortion optimized scheme. We formulate such a multi-source streaming scenario as a combinatorial packet scheduling problem and introduce the concept of asynchronous clocks to decouple the problem into three steps. First, we decide the membership of the multisource sender group based on the mobility pattern tracking, available video content in each peer and the bandwidth each peer allocates to the multi-source streaming service. Then, we select one sender from the sender group in each optimization instance using asynchronous clocks. Finally, we apply the point-to-point rate-distortion optimization framework between the selected sender-receiver pair. In addition, we implement two different caching strategies, simple caching simple fetching (SCSF) and distortion minimized smart caching (DMSC), in the proxy to investigate the effect of caching on the streaming performance. To design more realistic simulation models, we use the empirical results from corporate wireless networks to generate node mobility. Simulation results show that our proposed multi-source streaming scheme has better performance than the traditional server-only streaming scheme and that proxy-based caching can potentially improve video streaming performance.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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• pp.74-76
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• 2021

최근 정보통신기술의 발달과 개인 스마트기기 성능의 상향평준화로 멀티미디어 콘텐츠의 사용량이 증가하고 있다. 멀티미디어 서비스를 제공하는 기업들은 사용자 경험을 개선하기 위해 조회 수를 기준으로 우선순위를 부여하는 콘텐츠 배치 전략에 따라 엣지에 우선순위가 높은 콘텐츠를 배치한다. 이러한 방식은 우선순위가 아닌 콘텐츠들을 사용자에게 서비스할 때 콘텐츠 전달 속도가 증가한다. 본 논문에서는 이러한 차순위 콘텐츠들의 전달 속도를 개선하기 위하여 CDN 기반의 콘텐츠 선호도에 따른 Edge-Fog 연계 Caching 기법을 제안한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제15권7호
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• pp.794-799
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• 2005

본 논문에서는 효율적인 동적 컨텐츠 출판을 지원하는 XML 기반 웹 컨텐츠 관리 시스템인 EasyCM을 설계하였다. EasyCM은 효율적인 동적 웹 컨텐츠 출판을 지원하기 위해 XML 기반의 컨텐츠 관리 시스템의 출판에서 필요한 컨텐츠저장소로부터 XDL 객체의 추출과 XSLT를 이용한 HTML 변환의 추가적인 처리과정을 전처리하여 컨텐츠 컴포넌트를 생성하고 사용자 요청시 컨텐츠 컴포넌트를 최종 웹 페이지로 조립하여 출판함으로써 컨텐츠의 재사용성을 향상시켰다. 또한 EasyCM의 성능을 향상시키기 위해서 기반 데이터와 동적 컨텐츠 컴포넌트간의 종속정보를 Dependency Map으로 유지하여 동적 컨텐츠 캐싱을 지원한다. 이를 위해서 EasyCM은 XML 출판 프레임워크인 Cocoon2를 기반으로 하고, 동적 컨텐츠 캐싱이 가능하도록 Cocoon2의 캐싱 구조를 화장하였다. 본 논문에서 설계한 확장된 캐싱 시스템은 캐싱된 컨텐츠의 효율적인 갱신을 지원하기 위하여 동적 컨텐츠의 특성에 따른 두 가지 갱신 유형, 즉 즉시갱신과 지연갱신을 지원한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제22권11호
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• pp.1511-1517
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• 2018

모바일 Device-to-Device(D2D) 캐싱 네트워크는 다수의 모바일 사용자들 사이에서 인기 있는 멀티미디어 콘텐츠들을 사전에 캐싱 서버 단말 (CSD: Caching Server Device)들에 분산 저장한 후 네트워크 인프라를 거치지 않고 사용자들에게 직접 데이터를 전송할 수 있다. 이를 통해서 유선 트래픽과 서비스 지연 시간을 획기적으로 줄일 수 있다. 본 논문에서는 이러한 모바일 D2D 캐싱 네트워크에서 모바일 사용자가 요구하는 콘텐츠를 캐싱하고 있는 다수의 CSD들을 활용하여 네트워크의 전송 효율을 높일 수 있는 효율적인 전송 기법을 제안한다. 제안된 기법은 각 모바일 사용자가 전송 받기를 희망하는 콘텐츠를 캐싱하고 있는 다수의 CSD들을 채널 이득에 따라서 정렬하여 최적의 CSD 조합을 선택함으로써 기존의 Brute-force 탐색 기반의 최적 방식 대비 복잡도를 획기적으로 줄일 수 있으며, Blanket 전송 방식과 Opportunistic 전송 방식 대비 높은 네트워크 전송 효율을 얻을 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권1호
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• pp.222-236
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• 2019

Wireless content caching in small cell networks has recently been considered as a promising way to alleviate the congestion of the backhaul in emerging heterogenous cellular network. However, how to select files which are cached in SBSs and how to make SBSs work together is an important issue for cooperative cache research for the propose of reducing file download time. In this paper, a Cooperative-Greedy strategy (CGS) among cache-enabled small base stations (SBSs) in small cell network is proposed, in order to minimize the download time of files. This problem is formulated as a Chinese restaurant game.Using this game model, we can configure file caching schemes based on file popularity and the spectrum resources allocated to several adjacent SBSs. Both the existence and uniquencess of a Nash equilibrium are proved. In the theoretical analysis section, SBSs cooperate with each other in order to cache popular files as many as possible near UEs. Simulation results show that the CGS scheme outperforms other schemes in terms of the file-download time.

• 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.

• 전기학회논문지
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• 제66권3호
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• pp.575-580
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• 2017

In these days, the big-size and high resolution multimedia file is widely used through networks. To transfer and service effectively, the internet network technology is necessary to substitute broadcasting. Normally Content Delivery Network(CDN) is widely used in conventional internet for multimedia services. But it has a small bandwidth to service. So to solve this problems, many researchers have suggest the protocol for download, content distribution/saving, server synchronization, caching, pushing rate, and streaming etc. But all of these has some defects like low resolution, packets loss and delay, real application implementations etc. So, this paper suggests a new method of network protocol based on P2P collaboration and user's content using information. And it evaluated the performance of suggested method. As the results, it showed the effectiveness of 4 performances indices : download speed, decreasing rate of connected user in same time, adaptive hit ratio, traffic decreasing rate.

• 정보처리학회논문지D
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• 제12D권2호
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• pp.303-308
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• 2005

중앙집중 구조의 멀티미디어 디지털콘텐트 서비스에서는 서버의 과부하 문제와 네트워크 트래픽의 급격한 증가 문제가 발생한다. 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위한 디지털콘텐트 전송기술로 CDN에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 디지털콘텐트의 전송 및 관리 시스템에서, 보안성능과 처리지연시간을 개선한 시스템인 SDCDS(Secure Digital Content Delivery System)을 설계하였다. SDCDS에서는 CDN에서의 보안성과 이에 따른 처리 지연시간 개선을 목적으로 하고 있다. 이를 위해서는 보안방식과 캐싱 방식을 CDN의 구조적 특성을 고려하여 설계하여야 한다. SDCDS에서는 공개키 기반 보안 방식을 CDN의 구조적 특성을 반영하도록 설계하였고, 암호화된 DC와 일반 DC의 그룹별 캐싱 방식의 향상된 캐싱 성능을 통해 처리 지연시간을 개선하였다. 또한 실험을 통해 제안 시스템의 성능을 평가하였다.