투고 양식 및 작성요령

① 원고 작성은 ‘한글과컴퓨터 한글2007’ 이상으로 작성함.

② 용지 설정 : A4용지 (210㎜×297㎜)

용지 여백 : 위 30㎜ 아래 38㎜ 왼쪽/오른쪽 33㎜ 머리말/꼬리말 15㎜

본문 글자모양 : 바탕, 장평 97%, 자간 -4%, 9pt

본문 문단모양 : 왼쪽/오른쪽 0, 들여쓰기 10pt, 줄간격 160%, 문단 위 0, 문단 아래 0,

정렬방식 양쪽정렬

각주 글자모양 : 바탕, 장평 97%, 자간 -7%, 7.8pt

각주 문단모양 : 왼쪽/오른쪽 0, 내어쓰기 13pt, 줄간격 130%, 문단 위 0, 문단 아래 0,

정렬방식 양쪽정렬

참고문헌 : 바탕, 장평 100%, 자간 -4%, 9pt, 본문 문단모양과 동일, 단 내어쓰기 13pt

③ 형식 예시

제목

(바탕 14pt 160% 진하게 가운데 정렬, 문단 위/아래 5pt)

이름*

(KoPub돋움체 Light 10pt 250% 가운데 정렬,
이메일 주소 및 논문 심사일은 *표시 후 첫 페이지 하단에 박스로 처리)

영문제목

(제목 설정과 동일), 문단 위/아래 7pt

영문이름*

(이름 설정과 동일)

국문요약 바탕 8pt 150% 장평 98%, 자간 -3%, 양쪽정렬, 문단 위/아래 5pt

Abstract 바탕 8.5pt, 150% 장평 100%, 자간 -4%, 양쪽정렬, 문단 위/아래 5pt

위 사항을 표 안에 넣고 표 설정을 다음과 같이 한다.

셀 테두리/배경-테두리 ‘선없음’, 표/셀 속성-바깥여백 모두 ‘0’, 표/셀 속성-세로정렬 ‘위’

재전송 기능을 이용한 유무선 통합망에서의 Scalable Reliable Multicast 성능 개선

고완기*

Improving The Performance of Scalable Reliable Multicast over Wired and Wireless Networks using a Retransmission Function

Wan-Ki Koh*

요  약  본 논문에서는 멀티캐스트 패킷 재전송을 담당하는 기능을 기지국에 탑재하여 신뢰성있는 멀티캐스트 전송 프로토콜인 Scalable Multicast Protocol 성능을 개선하고자 한다. 유무선 통합망에서 Scalable Multicast Protocol 동작 시, 무선 네트워크에서의 비트 에러나 단말의 이동성으로 패킷 재전송이 많이 발생한다. 이런 재전송 때문에 Scalable Multicast Protocol의 그룹에 제어 메시지 및 재전송 메시지가 증가하게 되며, 이는 또한 Scalable Multicast Protocol 세션 전체 성능을 저하시킨다. 본 논문은 기지국에 무선 환경에 있는 단말의 복구 요구 메시지에 대한 복구 메시지 전송을 담당하는 기능을 추가하여 전체 세션의 성능을 높이고자 한다. ARENA를 이용하여 제안한 방법이 멀티캐스트 세션에의 복구 요구 및 복구 메시지의 수를 줄일 수 있고 멀티캐스트 그룹 세션 전체의 성능을 향상시킬 수 있음을 검증하였다.

Abstract  This paper presents a method to improve the performance of Scalable Multicast Protocol deployed in wired and wireless network by adding retransmission function on base stations. When using Scalable Multicast Protocol over wireless and wired networks, packet drops on the wireless link produce the initiation of retransmission request packets and the implosion of retransmission packets, which deteriorate the multicast session performance. The efficient reliable multicast mechanism in wireless networks utilizing the retransmission function on the base station is addressed in this paper. We explain the design of a retransmission function which improves the performance of Scalable Multicast Protocol sessions in wireless and wirednetwork. The main idea is to cache Scalable Multicast Protocol packets at the base station and perform local retransmissions across the wireless link. ARENA has been used to simulate and to get performance for reducing signaling overhead and processing delay through the comparison of the proposed function to the Scalable Multicast Protocol.

Key Words : Multicast, IPTV, Scalable Multicast Protocol, Reliable Transport Protocol, Local Retransmission

*Corresponding Author : Department of Broadcasting & Film, Cheju Halla University (kwk@chu.ac.kr)

Received July 07, 2016                  Revised August 02, 2016             Accepted August 02, 2016

1. 서론

KoPub돋움체M(진하게), 11pt, 180%, 문단 위 1pt, 아래 3pt

샘플

*Corresponding Author : Department of Broadcasting & Film, Cheju Halla University (kwk@chu.ac.kr)

Received July 07, 2016                  Revised August 02, 2016             Accepted August 02, 2016

최근 IPTV 네트워크에서 발생할 수 있는 과부하를 해소하고자 멀티캐스트 방식으로 실시간 컨텐츠를 전송하고 있다. 이렇게 멀티캐스트 전송방식을 사용하면 일대일로 전송할 때 발생할 수 있는 과부하를 방지 할 수 있다[1, 2].

2.1 전송 기법

KoPub돋움체M(진하게), 9.5pt, 180%, 문단 위/아래 0pt

SRM의 기본 제어 기법은 수신자가 손실한 데이터를 송신자로부터 받지 않고 인접한  데이터 수신자로부터 받는 것을 원칙으로 한다. 모든 데이터는 멀티캐스트 방식으로 전송되며 유니캐스트 방식은 사용되지 않는다. 그림 1은 SRM 동작 절차를 나타낸다. 멀티캐스트 그룹의 가입자인 S1/R1이 데이터 소스를 멀티캐스트 그룹 어드레스로 전송한다. 그룹에 가입된 S2/R2, S3/R3, R4는 정상적으로 수신하고 R5에서 R7까지의 수신자는 데이터를 손실했다고 가정하면 SRM에서는 하나의 수신자 R6만이 재전송 요구 패킷을 보내고 수신자 R5만이 손실된 데이터에 대해서 재전송 하도록 한다.

• 전송: 데이터는 송신자와 순차번호에 의해서 구분된다.

• 상태 전송: 손실된 데이터에 대한 재전송 요구는 수신자의 책임이며 순차번호로 식별된다.

돋움체, 9pt, 130%,

장평 96%, 자간 -7%

그림 1. SRM 동작 절차

Fig. 1. SRM Procedure

수신자 [eqn: R _{x}]가 손실을 감지하면 임의의 시간을 대기한 후 재전송 요구 메시지를 전송한다. 여기서 임의의 대기 시간 값은 [eqn: [a _{1} TIMES d _{S _{x} ,R _{x}} ,(a _{1} +a _{2} ) TIMES d _{S _{x} ,R _{x}} ]] 간격에서 균일 분포로 임의의 값으로 선택된다. [eqn: a _{1}]과[eqn: a _{2}]는 상수이며 [eqn: d _{S _{x} ,R _{x}}] 는 수신단[eqn: R _{x}]에서 송신자 [eqn: S _{x}]까지 단방향 지연 값이다. 만약 타이머가 종료되기 전에 다른 수신자로부터 동일한 세그먼트에 대한 재전송 요구 메시지를 수신하면 타이머 분포를 지수분포로 변경된다.

그림 2. 이상적인 재전송 요구

Fig. 2. Ideal Retransmission Request

수신자 기반 신뢰성 있는 멀티캐스트에서 하나의 수신자만이 재전송 요구 메시지를 생성하는 것이 이상적이다. 그림 2와 같이 R4에서 R7까지 데이터가 손실되었지만 R6에서만 재전송 요구 메시지를 전송하는 것이 좋다. 그러나 그림 3에서처럼 타이머 간격이 짧으면 여러 수신자는 같은 세그먼트에 대해서 동일한 재전송 요구 메시지를 멀티캐스트 할 것이며 이로 인해 멀티캐스트 그룹의 모든 가입자들에게 재전송 요구 메시지가 전송된다.

• 재전송: 멀티캐스트 그룹의 수신자가 재전송 요구를 받으면 그 세그먼트를 재전송 할 수 있다. 그러나 여러 수신자가 동일한 세그먼트에 대해서 다수의 재전송을 막기 위해 임의수를 지연한 후 재전송을 한다.

만약 [eqn: R _{y}]가 [eqn: R _{x}]의 손실된 데이터를 가지고 있다고 가정하자. [eqn: R _{y}]가 [eqn: R _{x}]로부터 재전송 요구 메시지를 받았을 때 [eqn: [b _{1} TIMES d _{R _{x} ,R _{y}} ,(b _{1} +b _{2} ) TIMES d _{R _{x} ,R _{y}} ]] 사이에서 균일 분포로 재전송 타이머 변수를 취한다. [eqn: b _{1}]와[eqn: b _{2}]는 상수이며[eqn: d _{R _{x} ,R _{y}}]는 수신자[eqn: R _{x}]에서 수신자 [eqn: R _{y}]까지의 단방향 지연 값이다. 만약 [eqn: R _{y}]가 데이터 송신자나 다른 수신자로부터 손실된 데이터를 받으면 재전송 타이머를 취소한다. 그러나 재전송 데이터를 받기 전에 타이머가 종료하면 재전송 세그먼트를 멀티캐스트 방식으로 전송한다.

(중략)

5. 결론

본 논문에서는 SRM 프로토콜에서 재전송 기능을 기지국에 탑재하여 무선 환경에서 유실된 패킷을 전체 멀티캐스트 네트워크가 아닌 무선 링크로만 재전송하여 복구하는 기법은 제안하였다. 기지국에 무선 환경에 있는 단말의 복구 요구 메시지에 대한 복구 메시지 전송을 담당하는 기능을 추가하여 멀티캐스트 전체 세션의 성능을 높이고자 한다. 시뮬레이션을 통해 재전송 기능이 기지국에 추가됨으로 Request 패킷과 무선 네트워크의 수신자가 전송하는 Repair 패킷이 유선 네트워크로 전송되지 않으므로 무선 네트워크의 부족한 자원을 효율적으로 이용하여 무선 네트워크의 가입자가 동일한 트래픽 소스를 수신할 수 있음을 확인하였다.

REFERENCES

[1] Y. Xiao, X. Du, J. Zhang, F. Hu, and S. Guizani, “Internet protocol television (IPTV): the killer application for the next-generation internet,” IEEE Communications Magazine, vol. 45, no. 11, pp. 126–134, 2007. View at Publisher · View at Google Scholar · View at Scopus

[2] J. M. Boyce, “The US digital television broadcasting transition,” IEEE Signal Processing Magazine, vol. 26, no. 3, pp. 110–112, 2009. View at Publisher · View at Google Scholar

[3] K. Sundaresan, V. Anantharaman, H. Hsieh and R. Sivakumar, "ATP: A Reliable Transport Protocol for Ad-Hoc Networks" Proc. MOBIHOC, 2003.

[4]L. Yang, W. Seah and Q. Yin, " Improving Fairness among TCP Flows Crossing Wireless Ad Hoc and Wired Networks" Proc. MOBIHOC, 2003.

[5] Z. Fu, B. Greenstein, X. Meng and S. Lu, "Design and Implementation of a TCP-Friendly Transport Protocol for Ad Hoc Wireless Networks" Proc. IEEE Int',l Conf. Network Protocols, 2002.

[6] S. Floyd, "A Reliable Multicast Framework for Lightweight Sessions and Application Level Framing", Proc. ACM SIGCOMM ',95, 1995

[7] A. P. Markopoulou and F. A. Tobagi, "Hierarchical Reliable Multicast: Performance Analysis and Placement of Proxies", Networked Group Commun. 2000, pp. 27-36, 2000

[8] C. Papadopoulos and E. Laliotis, "Incremental Deployment of a Router-assisted Reliable Multicast Scheme", Proc. Networked Group Commun., 2000

[9] V. Tsaoussidis and I. Matta, “Open  issues on TCP for Mobile Computing”, Journal of Wireless Communications and Mobile Computing (WCMC), John Wiley & Sons, 2(1):3-20, February 2002.

저자약력

홍 길 동(Wan-Ki Koh) [일반회원]
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