• 제목/요약/키워드: Content Caching

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Deep Learning based Loss Recovery Mechanism for Video Streaming over Mobile Information-Centric Network

  • Han, Longzhe;Maksymyuk, Taras;Bao, Xuecai;Zhao, Jia;Liu, Yan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권9호
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    • pp.4572-4586
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    • 2019
  • Mobile Edge Computing (MEC) and Information-Centric Networking (ICN) are essential network architectures for the future Internet. The advantages of MEC and ICN such as computation and storage capabilities at the edge of the network, in-network caching and named-data communication paradigm can greatly improve the quality of video streaming applications. However, the packet loss in wireless network environments still affects the video streaming performance and the existing loss recovery approaches in ICN does not exploit the capabilities of MEC. This paper proposes a Deep Learning based Loss Recovery Mechanism (DL-LRM) for video streaming over MEC based ICN. Different with existing approaches, the Forward Error Correction (FEC) packets are generated at the edge of the network, which dramatically reduces the workload of core network and backhaul. By monitoring network states, our proposed DL-LRM controls the FEC request rate by deep reinforcement learning algorithm. Considering the characteristics of video streaming and MEC, in this paper we develop content caching detection and fast retransmission algorithm to effectively utilize resources of MEC. Experimental results demonstrate that the DL-LRM is able to adaptively adjust and control the FEC request rate and achieve better video quality than the existing approaches.

웹 객체 참조 특성 분석을 통한 웹 기반 디지털콘텐트 전송시스템의 설계 (A Design of Content Delivery System with Analysis of the Web Object Reference Characteristics)

  • 나윤지;고일석;조동욱;유원종;곽종민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권4C호
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    • pp.262-268
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    • 2005
  • 웹기반의 디지털콘텐트 전송은 웹 객체를 단위로 이루어진다. 따라서 웹기반 콘덴트 전송의 성능을 향상시키기 위해서는 웹 객체의 참조특성 분석을 통한 반영이 필요하다. 본 연구에서는 웹 객체의 참조특성의 분석을 통해 웹 객체의 전송 효율을 향상시킨 디지털콘텐트 전송 시스템을 설계하고 성능을 평가하였다. 제안시스템은 웹 객체의 참조특성을 반영하여, 캐싱 효율을 높임으로서 전체 시스템의 처리지연시간을 개선하는 것을 목적으로 하고 있으며 실험 결과 제안시스템의 성능이 우수함을 알 수 있었다.

콘텐츠 중심 네트워킹을 위한 콘텐츠 인증 기술 (Efficient Contents Verification Scheme for Contents-Centric-Networking)

  • 김대엽;박재성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권4호
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    • pp.234-241
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    • 2014
  • 콘텐츠 제공자 주변 네트워크에서 발생하는 병목 현상으로 인한 네트워크 비효율성을 개선하기 위하여, 콘텐츠/정보 중심 네트워킹 기술은 콘텐츠 전송에 참여한 네트워크 노드들이 해당 콘텐츠를 임시 저장한 후, 해당 콘텐츠에 대한 요청 메시지를 다시 수신하면 앞서 저장된 콘텐츠를 요청자에게 전송한 후, 요청 메시지를 콘텐츠 제공자에게 전달하지 않고 콘텐츠 전송 프로세스를 종료한다. 그러나 이러한 콘텐츠 전송 방식은 수신자가 실제 콘텐츠 제공자를 확인할 수 없기 때문에 수신된 콘텐츠를 이용하기 전에 반드시 콘텐츠를 인증해야만 한다. 그러나 이와 같은 콘텐츠 인증 프로세스는 서비스 운영 지연을 발생시키는 원인 중 하나가 되고 있다. 본 논문에서는 콘텐츠 인증에 따른 문제점을 살펴보고, 효율적인 콘텐츠 인증을 위한 개선된 운영 방안을 제안하고 그 성능을 평가한다.

CCN에서 실시간 생성자 인기도 기반의 LFU 정책 (A LFU based on Real-time Producer Popularity in Concent Centric Networks)

  • 최종현;권태욱
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1113-1120
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    • 2021
  • 콘텐츠 중심 네트워크(CCN)은 기존 위치(IP) 기반의 네트워크 방식을 콘텐츠 이름(Content Name) 중심의 네트워크 구조로 변모시킴으로써 네트워크 전반의 효율성을 높이고자 하는 시도이다. CCN에서는 네트워크 효율을 높이기 위해 라우터 저장공간을 활용한 캐싱을 수행하는데, 캐시 교체정책은 CCN의 전반적인 성능을 좌우하는 중요한 요소이다. 따라서 CCN 분야에서는 캐시 교체정책과 관련된 많은 선행 연구가 있었다. 본 논문에서는 CCN 기본 캐시 교체정책인 LFU를 개선한 실시간 생성자 인기도 기반의 캐시 교체정책을 제안하였다. 또한, 실험을 통해 제안한 캐시 교체정책이 대조군보다 우수함을 입증하였다.

블록체인 기반 CCN 콘텐츠 인증 기술 (A Blockchain-Based Content Authentication Scheme for CCN)

  • 김대엽
    • 정보보호학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.975-985
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    • 2018
  • 미래 인터넷 기술 중 하나인 ICN은 콘텐츠 소스에게 집중되는 콘텐츠 요청을 다수의 노드들이 분산 처리함으로써, 콘텐츠 소스의 주변 네트워크에서 발생하는 네트워크 병목 현상을 해결하고, 서비스 시스템이나 네트워크의 운영 상태와 상관없이 지속적으로 콘텐츠를 배포할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 특히, CCN은 네트워크 노드에 콘텐츠 임시 저장 기능을 구현하고, 콘텐츠 요청 패킷의 전송 경로 상에 있는 중간 네트워크 노드가 직접 콘텐츠 요청에 응답할 수 있도록 제안되었다. 그러나 이와 같이 분산된 불특정 노드로부터 콘텐츠가 전송될 경우, 사용자가 실제 콘텐츠 제공 노드를 인증할 수 없기 때문에 공격자의 불법적인 서비스 개입 및 악의적인 콘텐츠 변경을 통한 다양한 해킹 공격에 취약할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 CCN은 콘텐츠 인증 기능을 제안하고 있다. 본 논문에서는 CCN의 콘텐츠 인증 기술의 문제점을 분석하고 블록체인을 이용하여 이를 개선할 수 있는 방안을 제안한다. 또한, 기존 기술과의 성능 비교 분석을 통하여 개선안의 성능을 평가한다.

CCN에서 실시간 콘텐츠 인기도 기반 캐시 정책 (A Real-time Content Popularity-Based Cache Policy in Content Centric Network)

  • 서민근;권태욱
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1095-1102
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    • 2023
  • CCN(: Content Centric Network)은 기존 네트워크 구조를 개선하기 위해 등장한 네트워크로, 주소 대신 콘텐츠 이름에 기반하여 통신한다. 캐시를 활용하여 트래픽을 분산시키고, 중간노드에서 콘텐츠를 전송함으로써 응답시간 감소 효과를 가져오고 있다. 본 논문에서는 CCN 환경에서 제한된 CS 공간을 효율적으로 활용할 수 있도록 인기도를 고려한 캐시 정책을 제안한다. 어떤 콘텐츠에 우선순위를 두어 저장하고 방출할지를 결정하는지에 따라 CCN의 성능이 크게 달라질 수 있다. 가장 효율적인 캐시 교체를 위해 생성자 인기도, 생성자 거리, 콘텐츠 히트수를 기반으로 콘텐츠 인기도를 계산해 우선순위를 정하는 실시간 콘텐츠 인기도 기반 효율적인 캐시 교체정책을 제안하였으며, 새로운 정책의 효율성을 실험을 통해 입증하였다.

분산 환경에서의 효율적인 콘텐츠 인증 기술 (A Efficient Contents Verification Scheme for Distributed Networking/Data Store)

  • 김대엽
    • 정보보호학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.839-847
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    • 2015
  • 인터넷을 이용하여 콘텐츠 서비스를 운영하려 할 때, P2P, CDN, ICN과 같이 콘텐츠 원배포자에게 집중되는 콘텐츠 요청을 분산 처리하는 기술이 일반적으로 고려되고 있다. 즉, 콘텐츠를 다른 노드들에 분산 저장시킨 후, 분산 저장된 콘텐츠를 이용하여 콘텐츠 요청을 원배포자 뿐만 아니라 여러 노드들이 처리할 수 있게 한다. 그러나 이와 같은 분산 처리 방법은 사용자가 콘텐츠를 수신할 때, 콘텐츠의 원배포자와 전송자가 다를 수 있다는 문제점을 갖고 있다. 즉, 악의적인 사용자에 의하여 콘텐츠가 위/변조된 상태로 전송될 수 있고, 이로 인하여 사용자는 다양한 위험에 노출될 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위하여 수신된 콘텐츠를 인증한 후 사용할 것을 권면하지만, 이는 네트워크 전송량 증가 및 서비스 지연의 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 분산 환경에서 보다 효율적으로 콘텐츠를 인증할 수 있는 기술을 제안하고 그 성능을 분석한다.

실행속도와 보안성을 고려한 공개키 기반의 디지털콘텐츠 분배 (Distribution of Digital Contents based on Public Key Considering Execution Speed and Security)

  • 고일석;조동욱;나윤지;임춘성
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (하)
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    • pp.2021-2024
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    • 2003
  • Information security is becoming a more important factor in distribution of digital contents. Generally, illegal facsimile of high-quality multimedia products such as DVDs, MP3s and AACs is possible without damaging quality. Thus, the illegal distribution of duplicated contents on the Web is causing digital content providers great economic loss. Therefore, a study of security and efficient distribution of digital contents is required. The most important issues in the design of a digital content distribution system are user convenience, execution speed and security. In this study, we designed a digital contents distribution system that uses web caching technology and encryption/decryption techniques in hierarchical structures. We propose a digital content distribution system that improves user convenience, security and execution speed. The superior performance of the proposed system has been proven in the tests. The results of experiment show that the developed system has improved the security of DC without decreasing process speed.

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데이터 방송 환경에서의 효율적인 캐슁 정책 (An Efficient Caching Strategy in Data Broadcasting)

  • 김수연;최양희
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권12호
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    • pp.1476-1484
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    • 1999
  • TV 방송 분야에서 다양한 정보와 상호 작용성을 제공하기 위해서 최근 기존 방송 내용인 A/V 스트림 외 부가정보 방송이 시도되고 있다. 데이타 방송에 대한 기존 연구는 대부분 고정된 내용의 데이타를 방송하는 환경을 가정하고 있어서 그 결과가 방송 내용의 변화가 많은 환경에 부적합하다. 본 논문에서는 데이타에 대한 접근이 반복되지 않을 가능성이 높고 사용자 접근 확률을 예상하기 어려운 상황에서 응답 시간을 개선하는 방안으로 수신 데이타를 무조건 캐쉬에 반입하고 교체가 필요한 경우 다음 방송 시각이 가장 가까운 페이지를 축출하는 사용자 단말 시스템에서의 캐슁 정책을 제안하였다. 제안된 캐쉬 관리 정책은 평균적인 캐쉬 접근 실패 비용을 줄임으로써 사용자 응답 시간을 개선하며, 서로 다른 스케줄링 기법을 사용하는 다양한 방송 제공자가 공존하는 환경에서 보편적으로 효과를 가져올 수 있다.Abstract Recently, many television broadcasters have tried to disseminate digital multimedia data in addition to the traditional content (audio-visual stream). The broadcast data need to be cached by a client system, to provide a reasonable response time for a user request. Previous studies assumed the dissemination of a fixed set of items, and the results are not suitable when broadcast items are frequently changed. In this paper, we propose a novel cache management scheme that chooses the replacement victim based on the remaining time to the next broadcast instance. The proposed scheme reduces response time, where it is hard to predict the probability distribution of user accesses. The caching policy we present here significantly reduces expected response time by minimizing expected cache miss penalty, and can be applied without difficulty to different scheduling algorithms.

게임이론 기반 무선 통신에서의 캐시 할당 기법 (Game Theoretic Cache Allocation Scheme in Wireless Networks)

  • 트라 후옹 티 리;김도현;홍충선
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권8호
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    • pp.854-859
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    • 2017
  • 기지국(Base Station)에서 인기있는 콘텐츠(비디오)를 캐싱하는 것은 전송 대기 시간을 줄일 수 있는 효율적인 방법이다. 본 논문에서는 콘텐츠 제공자(CP)가 캐싱 절차에 참여하도록 동기를 부여하기 위해 무선 네트워크에서의 사전 인센티브 캐시 메커니즘을 제안한다. 하나 이상의 Infrastructure Provider(InP)와 많은 CP로 구성되어 있는 시스템에서, InP는 InP의 기지국에서 캐시하는 파일 수를 결정하기 위해 CP가 경쟁하는 동안 수익을 극대화할 수 있도록 CP에 청구되는 가격을 정의하는 것을 목표로 한다. 또한 InP와 CP는 Stackelberg 게임이론 내에서 각각 선도자와 추종자로 정의된다. Backward Induction을 기반으로, 각 CP가 각 기지국에서 임대한 캐시 공간의 양을 정확하게 측정한 후, 최적화 문제를 해결함으로써 InP가 각 CP를 임대하는 가격을 계산한다. 이것은 비 균일 가격 체계를 고려한 점에서 기존 연구와 차이가 있다. 수치 결과는 제안 된 방법을 통해 InP의 이익이 균일 가격 책정보다 높다는 것을 보여준다.