논문 13-38C-08-03 한국통신학회논문지 '13-08 Vol.38C No.08 http://dx.doi.org/10.7840/kics.2013.38c.8.674 모바일앱을통한사용자참여기반의스마트트래픽관리방안및시스템설계 김복순, 박춘걸 *, 임형묵 **, 조기환 A Smart Traffic Management Scheme and Its System Design Based on User's Participating with the Mobile Application Bog-soon Kim, Choon-gul Park *, Hyong-muk Lim **, Gi-hwan Cho 요 약 고속서비스를제공해주는 LTE가상용화됨에따라가입자와트래픽이증가하여 2차데이터폭발및사용자불편이예상된다. 본논문에서는트래픽증가로인한네트워크부하를해결하면서도사용자에게빠르고안정적인서비스를제공할수있는모바일앱을통한사용자참여기반의스마트트래픽관리방안과시스템설계를제안한다. 제안한방법은데이터사용량과통신요금에절약욕구가있는사용자가타임쉬프트를통하여파일공유, SW다운로드와같은지연가능서비스를다른시간대로이동시켜피크트래픽을줄이고, 비디오사이즈를사용자맞춤형으로변환하여대용량비디오트래픽을줄이는방법이다. 또한사용자가주체가되어서비스이용시간과비디오사이즈를선택할수있는방안과시스템설계및사용자시나리오를제시한다. Key Words : LTE, time-shift, delay tolerant traffic, user participating ABSTRACT Along with increasing of its subscribers and traffic for high-speed LTE service, it is widely expected to bring about the 2nd data explosion and results in any inconvenience of users. This paper proposes a smart traffic management scheme and its system design based on user's participating with the mobile application, in order to provide a fast and stable service for end users as well as to resolve the network overhead with increasing traffic. By making use of a time shift by users who want to reduce data usage amount and communication cost, the proposed scheme tries to reduce the peak traffic by shifting the delay-tolerant services, such as file sharing and software download, into the other time line. It also reduces the high volumed video traffics by transforming them into a user customized one. In addition, we suggest a mechanism to select video size and service time, then proposes an overall system design and its user service scenarios. Ⅰ. 서론 스마트폰과태블릿 PC, 노트북등최신스마트기기 를이용하여멀티미디어, 애플리케이션과같은다양한모바일서비스를이용하는사람들이빠르게늘고있다. 이에따라음성통화위주의이동통신이데이터 주저자 :KT 종합기술원 Infra연구소 Cloud 기술담당 Cloud 제어기술 Project, bus.kim@kt.com, 정회원 교신저자 : 전북대학교컴퓨터공학부이동컴퓨팅연구실 ( 영상정보신기술연구센터 ), ghcho@chonbuk.ac.kr, 정회원 * KT 종합기술원 Infra연구소 Cloud 기술담당 Cloud 제어기술 Project, peter.park@kt.com ** KT 종합기술원 Infra연구소 Cloud 기술담당 Cloud 제어기술 Project, hyongmuk.lim@kt.com 논문번호 :KICS2013-03-130, 접수일자 :2012년 3월 8일, 최종논문접수일자 :2012년 7월 8일 674
논문 / 모바일앱을통한사용자참여기반의스마트트래픽관리방안및시스템설계 중심의서비스로재편되면서모바일트래픽이급증하고있다 [1]. 2013년 1월방송통신위원회가발표한무선데이터통계에따르면, 그림1 과같이올해 1월무선트래픽은 58,262TB로지난해 1월 29,748TB의 2배에달하는증가세를보였다 [2]. 또한 WDMA, LTE, Wibro, 통신사와이파이를모두포함한무선트래픽중에서특히 LTE 통신망을이용한트래픽증가가가파른것으로나타났다. 지난해 1월 LTE를사용한데이터트래픽은 2,838TB에불과했지만올해 1월에는 30,355TB로급증한것이다. 또한 LTE 가입자수가늘어나면서 2012년 10월이후 LTE의트래픽이 WDMA 트래픽을추월한것으로나타났다. 자참여기반의스마트트래픽관리방안과시스템설계를제안한다. 데이터사용량과통신요금절약에욕구가있는사용자가타임쉬프트서비스를통하여파일공유, SW다운로드와같은지연가능서비스를다른시간대로이동시켜피크트래픽을줄이고, 비디오사이즈를사용자맞춤형으로변환하여대용량비디오트래픽을줄이는방안이다. 즉, 트래픽절감의주체가사용자가되어서비스이용방법을직접설정하고이용함으로써통신요금과서비스에대한사용자만족도를향상시키는방안이다. 또한통신사업자입장에서는피크트래픽감소를통해네트워크투자비용을절감하고, 가용자원으로안정적인서비스품질을제공할수있는방안이다. 본논문의구성은다음과같다. Ⅱ장에서는관련연구를설명하고, Ⅲ장에서는스마트트래픽관리방안알고리즘에대하여설명한다. 그리고 Ⅳ장에서스마트트래픽관리시스템설계를설명하고 Ⅴ장에서사용자참여에의한트래픽관리시나리오를설명한후 Ⅵ 장의결론으로마무리를짓는다. Ⅱ. 관련연구 그림 1. 무선트래픽현황 Fig. 1. Trend of Wireless Traffic 그리고지난 10월기준으로 LTE 가입자가 1인당사용하는트래픽은 1,745MB로 WCDMA 가입자의 674MB에비해 2.6배를사용하는것으로나타났다. 전체이동전화가입자수중 LTE 가입자수는지난 10 월기준 1,270만명으로전체의 24.13% 를차지하고, 이는 2012년초의 3.67% 대비 6배이상늘어난규모다. 반대로 WCDMA 가입자비중은지난 1월 77.04% 에달했으나, 지난 7월부터 70% 밑으로내려갔으며지난 10월기준 62.18% 수준이다. 이는스마트폰보급이빠르게확산되고 LTE를이용해대용량의이미지나동영상파일을빠르고쉽게주고받게됐기때문인것으로분석된다. 이러한현상은통신사업자들에게고속의멀티미디어서비스와같은다양한사업기회를제공해주지만, 모바일트래픽의 50% 이상을점유하는 LTE 트래픽의급증은 2차데이터폭발을발생시킬수있으며, 빠른서비스를원하는사용자에게불편을초래할수있다. 이에따라본논문에서는트래픽의증가로인한네트워크부하를해결하면서도사용자에게빠르고안정적인서비스를제공할수있는모바일앱을통한사용 급증하는모바일트래픽문제를개선하기위하여지금까지다양한연구가진행되어왔다. 미국프린스턴대학 Edge Lab. 에서는 Dynamic TDP(Time Dependent Pricing) 을제안했다 [3]. TDP의기본개념은혼잡시간대의트래픽을비혼잡시간으로이동시켜, 피크트래픽을낮추어통신사업자의 CAPEX를절감하는방안이다. 트래픽당이용요금을혼잡시간대에는높게책정하고, 비혼잡시간대는낮게책정하는가격에대한인센티브를제공하여사용자가다른시간대로이용하도록하는것이다. 미국과같이요금제가 $10/GB로부과되는상황에서는네트워크의혼잡상황에따라요금을동적으로차등적용하는것은가능하다. 그러나네트워크혼잡상황을고려하지않고정해진요금제에따라총데이터사용량을제공하는한국의고정요금제의상황에는적용하기가쉽지않다. 즉, 한국의요금제는총사용량이미리정해져있어, 시간대별로차등요금제를적용하는것은불가능하다. 또한 TDP는실시간으로요금을변경하여사용자에게제안하는구조로지연이가능한서비스에대해서사용자가처음부터설정하여이용방안은제시하지않고있다. 그리고서비스이용에대한타임쉬프트만반영한것으로평상시 OTT(Over-The-Top) /CP(Contents Provider) 가제공하는대용량동영상사 675
한국통신학회논문지 '13-08 Vol.38C No.08 이즈를저용량으로줄여서이용하고자하는사용자들의욕구를반영시키지는못했다. 이에따라본논문에서는사용자가이용초기부터서비스이용을타임쉬프트설정하는방법과저화질동영상을이용할수있는사용자선택방안을추가제안한다. 트래픽표준화동향으로는 TTA(Telecommunications Technology Association) 에서무선네트워크환경을고려한유무선네트워크트래픽연동표준을제정했다 [4]. 동영상, 음성통화, 메신저등통신서비스별로제각각인무선멀티미디어트래픽을규격화하여, 네트워크, 단말기, 컨텐츠별최적대역폭을지정해동영상품질과네트워크품질을동시에만족시키기위한표준이다. 또한 3GPP에서는 Charging과관련된표준을제정하고있다. Rel.11에서서비스트래픽탐지, flow 기반과금, QoS Control Policy 적용목적으로 Service awareness와 privacy policy 표준화를추가했다 [5]. 그리고 Rel.12에서는서비스, 어플리케이션의네트워크사용량기반의과금을목적으로 ABC(Application Based Charging) 표준화가진행중이다 [6]. 한편비디오트래픽변환으로 MPEG(Moving Picture Expert Group)-DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) [7][8] 가표준화되었다. MPEG-DASH는 HTTP 기반으로돌아가는웹환경에서끊김없이동영상을실시간으로재생하여동적인네트워크환경에서향상된 QoE를제공하는방안이다. 즉, 비디오파일을다수의비트속도와해상도로인코딩하여비디오청크단위로컨텐츠서버에저장후비디오클라이언트의대역폭, CPU 처리능력, 스크린크기, 버퍼상태등을고려하여, 끊김없는동영상서비스를제공하는방식이다. 그러나 MPEG- DASH는사용자의의도와관계없이클라이언트가제공해주는망과단말에대한정보를이용하여적응적으로끊김없는동영상을재생하기위한기술에대한표준으로사용자의데이터절감욕구에따라비디오트래픽을인코딩하지못한다. 즉, 사용자는데이터절약을위해저화질동영상서비스를원하지만망과단말의상태가우수하므로사용자는용량이큰동영상을이용해야한다. 따라서데이터절약을원하는사용자의욕구를반영하기위해본방안을제안한다. Ⅲ. 스마트트래픽관리방안스마트폰의등장으로모바일트래픽이급증하여통신사업자는 1차데이터폭증을맞았고, LTE로 인한네트워크진화로 2차트래픽폭증문제가발생할수있다. 이에따라본장에서는급증하고있는모바일트래픽으로인한문제점에대해서알아보고이를해결할수있는스마트트래픽관리방안을제안한다. 3.1. 트래픽변화량분석 그림 2. 시간대별모바일동영상시청시간 Fig. 2. Mobile video viewing time using Time-based 그림 2는가입자의시간대별모바일비디오트래픽행태를나타낸다 [9]. 이와같은결과는스마트폰과태블릿등모바일기기를이용한비디오접속이데스크톱이나노트북에서떨어져있는주말과출퇴근, 저녁시간등에집중되기때문으로해석할수있다. 그리고동일시간대에서도트래픽증가가매우높은시간대가있었는데, 대표적으로 21시 ~23시정도로저녁시간이후잠자리에들기전까지의사용량이가장높다. 이는 OPMD(One Person Multi Device) 서비스로인해 TV를시청하면서모바일스트리밍서비스를이용하기때문이다. 대표적인모바일스트리밍서비스는프로야구생중계로모바일프로야구는동시접속자수가 2만명이넘을정도로이용자수가많다. 또한프로야구생중계와같은모바일스트리밍뿐아니라모바일메신저, 모바일인터넷전화의사용시간도대부분혼잡시간대와겹쳐네트워크의피크트래픽은더욱상승하고있다. 이렇게트래픽이저녁시간대편중됨에따라피크트래픽과 off-peak 트래픽간의차이가발생하고있지만, 네트워크품질향상을위해통신사업자는피크트래픽을기준으로용량을지속적으로투자를하고있다. 이에따라비혼잡시간과의트래픽편차는더욱커져통신사업자의네트워크자원의효율성이떨어지고있다. 특히, 네트워크, 단말기, 컨텐츠별최적대역폭을지정해동영상품질과네트워 676
논문 / 모바일앱을통한사용자참여기반의스마트트래픽관리방안및시스템설계 크품질을만족시키는트래픽규격이없어 OTT/CP 는대용량멀티미디어트래픽을전송해과다트래픽을유발하여액세스망과백홀구간의대역폭을낭비하고있다. 이는사용자의서비스이용에불편을초래하고, 요금제별데이터사용량이한정적인사용자에게데이터이용을민감하게한다. 3.2. Peak 트래픽절감알고리즘피크트래픽을절감하고 off-peak 트래픽과의편차를줄이는방안은피크트래픽을다른시간대로타임쉬프트하는것이다. 즉, 사용자에게비혼잡시간에서비스이용시데이터요금에대한인센티브또는할인을제공하여피크트래픽의사용을다른시간대로이동시키는방안이다. 그림 4. 모바일서비스사용패턴 Fig. 4. Usage pattern of Mobile service 그림 3. 지연가능서비스 Fig. 3. Delay tolerant service 그림 3과같이영화, 소프트웨어다운로드, 클라우드동기화, P2P 등시간적지연이발생해도서비스이용품질에문제가없는서비스를비혼잡시간에이용시적절한인센티브를적절히제공하여다른시간대로트래픽을이동하는것이다 [10]. 즉, 그림 4와같이사용자들은하나의단말로게임과 FTP 다운로드, 동영상시청과 OS 업데이트, 인터넷서핑과소프트웨어다운로드등여러어플리케이션을동시에실행한다. 이러한가입자가특정시간대또는특정장소에몰리는경우시스템이제공해주는최대트래픽은정해져있는데, 다수의가입자가이용시피크트래픽은더욱상승한다. 피크트래픽을줄이기위해서는그림 4의사용자9, 사용자 N, 사용자 M이이용하는 OS 업데이트, P2P 다운로드, 웹하드등의지연가능서비스를다른시간대로타임쉬프트하면줄일수있다. 또한다른사용자들이이용중인웹검색, 게임, 동영상서비스의 QoS와 QoE를더욱향상시킬수있으며, 네트워크는더많은사용자들을수용하고서비스를제공할수있다. Fig. 5. Algorithm of peak traffic saving 그림 5. 피크트래픽절감알고리즘 그림 5는피크트래픽을절감하기위한알고리즘이다. 데이터절약및비혼잡시간대이용시가격할인에욕구가있는사용자가 Smart Save App. 을실행하여데이터서비스이용에대한트래픽전송방식을설정하는것이다. 트래픽전송방식은 2단계로구분된다. 망혼잡회피설정과 App. 예약실행설정이다. 망혼잡회피설정알고리즘은지속적으로망의혼잡상태를감시하여과다서비스유입과최번시로인한트래픽급증또는콘서트와같이이벤트로인한혼잡이발생하는경우가입자에게비혼잡시간을알려이용 677
한국통신학회논문지 '13-08 Vol.38C No.08 을미루도록유도하는방식이다. 즉, 사용자가망혼잡회피설정을하면네트워크는망혼잡상태를계산하고트래픽이비혼잡한시간을예측하여해당시간대를사용자에게알린다. 알림을받은사용자가비혼잡시간에이용하겠다고선택하면, 서비스이용은설정시간으로연기되며, 설정된시간이되면다시사용자에게알림을제공하여서비스를이용하도록하는방안이다. Smart Save App. 예약설정알고리즘은지연가능한서비스의이용시간을별도로설정하여다른시간대에이용하는것이다. 모바일단말의 OS 업데이트와 SW 업데이트는시간과네트워크상황에관계없이수시로이루어지는데, 사용자가 Smart Save App. 을통해이러한서비스이용시간을일정시간대로제한하는것이다. 굳이낮에다운로드할필요가없는 OS 업데이트는새벽 3시, 음악 / 동영상다운로드는새벽 4시 ~5시그리고팟캐스트다운로드는새벽다른시간대로설정함으로써, 예약된시간에업데이트또는다운로드서비스가실행되도록하는것이다. 이와같이피크트래픽절감알고리즘을적용하면낮시간대또는피크시간대트래픽을비혼잡시간대또는최한시로옮길수있다. 또한피크트래픽을낮춤으로써최번시와최한시의이용률편차를줄임으로써네트워크효율성을증대시킬수있고, 혼잡시간대라도사용자는향상된품질로서비스를이용할수있다. 그리고사용자가이용시간을미리설정해둠으로써수시로이루어지는업데이트, 푸쉬알림을제한을할수있고이용하고자하는 SW와동영상등을별도의시간대에다운로드받아둠으로써서비스이용만족을향상시킬수있다. 3.3. 대용량비디오트래픽절감알고리즘대용량비디오트래픽을절감하기가장쉬운방법은 OTT/CP가대용량멀티미디어를전송하지않도록규격화하는것이다. 그러나고화질의컨텐츠를제공하여사용자의비디오품질만족도를높여야하는컨텐츠사업자에게저용량사이즈적용을요청하기는쉬운일이아니다. 또한통신사업자가트래픽을일정크기로변환하여대용량비디오트래픽을줄이는것은트래픽관리의투명성과합리성원칙에맞지않다. 이에따라대용량트래픽을제어하면서도사용자의이용성향에맞게자율적으로트래픽관리를사용자스스로할수있는방안이필요하다. 그림 6. 대용량비디오트래픽절감알고리즘 Fig. 6. Algorithm of oversized video traffic 그림 6은대용량비디오트래픽절감알고리즘으로데이터절약에욕구가있는사용자가 Smart Video Save App. 을실행하여단말에서보려는비디오의인코딩율을설정하고이용하는방안이다. 보통 DVD 수준의화질로 1시간분량의용량은 4,410MB 수준으로데이터용량이부족한사용자들은쉽게동영상서비스를이용하기가어렵다. 만약월데이터사용량이 4GB인사용자는 1시간분량의 DVD를시청하기도어렵다. 이에따라데이터사용량도절약하고동영상도이용하도록비디오최적화설정권한을사용자에게제공하는것이다. 즉, 사용자설정에따라네트워크는비디오트래픽정책을생성하고 500KB~2MB까지다양한비디오타입을사용자가요청하면변환을통해사용자에게서비스를제공하는방식이다. 비디오네트워킹에서가장중요한것은모바일단말로접속한사용자의네트워크상황이좋지않을때화질이조금나빠지더라도비디오서비스를계속유지하는것이다. 이와같이사용자참여에의해저화질의비디오최적화를설정하면사용자마다점유하는네트워크대역폭이작아져전체트래픽이줄어들게되고, 여유대역폭으로다른사용자들에게끊김없는서비스를제공할수있다. 또한사용자가참여하여비디오를변환함으로써망사업자는투명하고합리적인트래픽관리를시행할수있으며, 사용자에게적절한사이즈의컨텐츠, 애플리케이션및서비스를자유롭게스스로선택하여이용하도록할수있다. Ⅳ. 스마트트래픽관리시스템설계 Ⅲ 장에서제안한스마트트래픽관리의주체는 678
논문 / 모바일앱을통한사용자참여기반의스마트트래픽관리방안및시스템설계 사용자다. 사용자가어플리케이션으로설정하는요구사항에따라네트워크서버는제공할서비스의시간과컨텐츠에대한정책을적용하고사용자가이용하도록한다. 이에따라본장에서는스마트트래픽관리시스템설계를위한클라이언트와서버구조를기술한다. 4.1. 클라이언트 한인증부분, 설정에대해사용자에게통보해야하는푸쉬알림부분, 사용자에따라정책을다르게관리해야하는정책관리와기지국상황에따라타임쉬프트를적용할정책관리부분그리고네트워크비혼잡시간을예측할모델링부분으로구성된다. 그리고사용량통계부분은전체사용자들중타임쉬프트서비스를이용한통계, 절약된데이터가통계, 비디오인코딩별변환통계와기지국별부하정보를관리하다. 기지국부하정보는기지국을감시하는통계분석시스템인 NMS(Network Management System) 가제공하는통계정보를활용하여부하수준을판단한다. 그림 7. 스마트트래픽관리모바일 App. 설계 Fig. 7. Mobile Application architecture 클라이언트는그림 7과같이사용자 UI 부분, 정책관리부분, XoD 컨트롤부분, 인증부분으로나뉜다. 사용자 UI는타임쉬프트와데이터절감알고리즘을적용할 Setting UI, 사용량을보여주는 Usage UI, 타임쉬프트또는대용량데이터에대한이벤트정보를보여줄팝업 UI로구성된다. 정책관리부분의타임쉬프트설정은어플리케이션별시간을관리하며, 데이터절감은비디오최적화를관리한다. XoD 컨트롤부분은 AoD, VoD 등을포함한모든동영상에대한타임쉬프트스케줄러, 사용자설정시간에만어플리케이션접속허용과차단하는부분, 타임스케줄러구동시어플리케이션동작에대한알림으로구성된다. 인증은사용자별트래픽절감사용이다르므로, 네트워크서버가사용자별정책을다르게내려줄수있도록별도로구성한다. 클라이언트설계의기본은네트워크서버에부하를주지않고모든동작의주체가클라이언트가되도록하는것이다. 즉, 사용자가타임쉬프트서비스를설정하면단말은설정된시간을서버에통보하고, 단말내부적으로스케줄링을하고있다설정된시간이되면서버에접속하여이용하도록한다. 대용량절감설정도단말이특정서비스접속시단말이설정한비디오최적화사이즈를요청하고, 서버는이에맞는동영상을제공한다. 4.2. 서버 서버설계는그림 9 와같다. 서버는사용자에대 그림 8. 스마트트래픽관리서버아키텍쳐 Fig. 8. Server architecture Ⅴ. 사용자참여에의한트래픽관리시나리오 5.1. 시나리오 타임쉬프트서비스사용자시나리오는그림 9와같다. 매월데이터상한이정해져있는사용자는데이터요금때문에걱정이다. 특히매일업데이트되는어플리케이션, 팟캐스트및클라우드서비스의데이터동기화로사용되는데이터가아깝다는생각을한다. 이때새벽에데이터를사용하는경우또는비혼잡시간에데이터사용하는경우데이터사용량을줄여준다고했다. 이이따라사용자는그림 9 와같은절차에의해타임쉬프트서비스를이용한다. (1) 사용자는다운로드받은 Smart Save App. 을실행한다. (2) 시간적으로지연이되어도서비스이용에불편이없는 SW다운로드, P2P에대한이용시간을설정한다. (3)~(4) Smart Save App. 은사용자가설정한시간을서버에설정하도록요청하고, 서버는사용자의타임쉬프트정보설정결과를 Smart Save App. 에통보한다. 679
한국통신학회논문지 '13-08 Vol.38C No.08 그림 10. 대용량트래픽절감서비스이용시나리오 Fig. 10. Over-sized Video traffic saving scenario 그림 9. 사용자참여기반의타임쉬프트적용시나리오 Fig. 9. User-Defined time shift scenario (5)~(6) 사용자가설정한타임쉬프트시간만큼경과후, 사용자가설정한서비스이용가능시간이되었음을알린다. 사용자가새벽시간으로설정하고자동으로서버에접속하도록설정한경우팝업알림은시행하지않는다. (7)~(8) 사용자가설정한서비스를이용하기위해서버에접속하고, 서버는서비스이용이가능함을통보한다. (9) 타임쉬프트된서비스인 SW다운로드, P2P를이용한다. (10)~(11) 서비스이용후종료요청하고응답을받는다. (12) 서비스이용후사용자는 Smart Save App. 을실행하여타임쉬프트서비스이용수, 전체다운로드한데이터양, 절약된데이터양을확인한다. 또한사용자는모바일이러닝수강, 영화, 뮤직비디오를자주이용하지만데이터캡이정해져있어항상데이터사용량에민감하다. 이에따라사용자가비디오인코딩을설정할수있는서비스를알게되었고, 이용시나리오는그림10과같다. (1) 사용자는 Smart Video Save App. 을실행한다. (2) 비디오서비스에대한 Video Saving 서비스를위해인코딩정보를설정한다. (3)~(4) Smart Video Save App. 은인코딩정보를설정하도록서버에요청하고서버로부터인코딩설정정보를통보받는다. (5) 사용자가요청하는인코딩정보가없는경우신규인코딩을실시한다. (6)~(7) 인코딩된동영상서비스를요청하고서비스이용가능을통보받는다. (8) 사용자가인코딩된동영상서비스를이용한다. (9)~(10) 서비스종료를요청하고, 종료가되었음을통보받는다. (11) 서비스이용후사용자는 Smart Video Save App. 을이용하여절약된데이터양 ( 총사용량, 데이터사용량, 절약된데이터양, 절약된데이터비용 ) 을확인한다. 5.2. 논의스웨덴의 TeliaSonera [11] 의하루 24시간동안의모바일트래픽을분석한결과의사용량은그림 11 의타임쉬프트적용전과같다. 모바일트래픽에서파일공유는약 29% [12] 이며, 5% 와 10% 가새벽시간대로타임쉬프트한경우그래프는그림 11와같다. 타임쉬프트로피크트래픽이최한시와비혼잡시간대로이동하여네트워크혼잡도는평준화를이루었다. 이경우최번시의사용자와타임쉬프트사용자모두일부서비스가다른시간대로이동함 680
논문 / 모바일앱을통한사용자참여기반의스마트트래픽관리방안및시스템설계 으로써자원이가용하게되어더빠르고안정적인서비스를이용할수있다. 그러므로타임쉬프트사용자, 비사용자에게모두유용한서비스역할을하게되고, 네트워크사업자도피크트래픽을줄이면서도새벽시간대의가용자원을활용하므로투자비절감효과를제공해준다. 또한비디오트래픽의비율도 39% [11] 수준으로저용량으로변환되어전송되는비디오비율이증가하면네트워크가용자원은더욱증가할것이다. 이에따라 OTT/CP도특정시간에서비스요청과다로서비스제공불가와같은불편을초래하지않고, 가용한네트워크자원을활용하여안정적으로서비스를제공함으로써컨텐츠에대한만족도를향상시킬수있다. 그림 11. 타임쉬프트적용을통한트래픽사용량 Fig. 11. Usage statistics for Time shift 그러나위와같은서비스제공을위해서는다음과같은사항을고려해야한다. 첫째, 통신사업자가제공할가격인센티브를어떻게계산할것인가와사용자는이를이용할것인가? 둘째, 실제데이터를활용하여경제성모델링을구현할수있는가? 셋째, 타임쉬프트와비디오최적화를활용이점을정량적인평가할수있는방안은무엇인가? 넷째, 사용자들이타임쉬프트와비디오최적화방안활용에적극적인가? 다섯째, 클라이언트측의사용자인터랙션최소화방안은무엇인가? 이들에대한답을얻기위해서는사용자들의설문과분석모델링, 시스템프로토타입구축을통한실제사용자의시범적용이필요한데, 본논문에서는사용자를참여시켜타임쉬프트를적용하고사용자욕구에따라비디오를최적화할수있는방안과및시나리오제시로실제환경에서검증이필요하다. Ⅵ. 결론스마트폰가입자증가로데이터트래픽이계속해서급증하고있다. 특히 LTE 가입자가증가하면서무선데이터트래픽이기존 SNS, 웹서핑, 앱마켓이아닌멀티미디어에서다량발생하고있다. 이처럼데이터이용패턴의변화로늘어나는트래픽을효과적으로관리하기위하여본논문에서는모바일앱을통한사용자참여기반의스마트트래픽관리방안과시스템설계를제안했다. 데이터사용량과통신요금에절약에욕구가있는사용자가타임쉬프트를통하여지연가능서비스를다른시간대로이동시켜피크트래픽을낮추고, 대용량비디오사이즈를사용자맞춤형비디오사이즈로변환하여비디오사이즈를줄이는방안이다. 본제안방법은사용자가주체가되어사용방법을설정하고이용하는방안으로통신요금과서비스에대한사용자만족도를향상시킬수있고, 통신사업자는피크트래픽감소로네트워크투자비용절감및가용자원으로서비스품질을올릴수있다. 또한 OTT/CP는트래픽평준화로안정적인네트워크를통해서비스를제공함으로써컨텐츠에대한만족도를향상시킬수있다. 그러나본방안을통한서비스제공을위해서는적정한가격인센티브제공방법, 사용자의이용, 경제성모델링, 클라이언트와의인터랙션최소화등에대한고려가필요하며, 이를위해서는사용자설문과분석모델링, 시스템프로토타입구축을통한실제사용자들의시범적용이필요하다. References [1] S. W. Jeon, Era of mobile traffic explosion, network quality is more important, LGERI Report, Weekly focus, July 2012. [2] KCC, Statistics of wireless data traffic, http://kcc.go.kr/user.do?boardid=1030&page=a 02060400&dc=K02060400, Jan. 2013. [3] S. Ha, S. Sen, C. J. Wong, Y. Im, and M. Chiang, TUBE: Time dependent pricing for mobile data, in Proc. ACM SIGCOMM, pp. 247-258, Helsinki, Finland, Aug. 2012. [4] TTA, Traffic transit rules between fixed and mobile network in consideration of mobile environment, TTAK.KO-06.0318, Dec. 2012. 681
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