MPEG streaming over mobile network leads to degradation of MPEG video quality. When a handoff of a mobile node (MN) occurs, it is quite difficult to guarantee seamless video quality due to the change of routing path towards the MN. In this thesis, we propose a new scheme, MPEG streaming over Concatenation and Optimization for Reservation Path (CORP), to guarantee QoS of MPEG streaming service in the mobile network. When a handoff of a MN occurs, the CORP extends the existing reservation path, which was established using RSVP between a server and a MN, to a new Base Station (BS) that the MN currently connected to, instead of making a new RSVP session between the server and the MN. To demonstrate practicality of the proposed scheme, we built a prototype system which provides the MPEG-1 Video and Audio on demand over mobile network using Mobile IP and IEEE 802.11b wireless LAN. Our experiment shows that the proposed scheme significantly improves the peak signal-to-noise rate (PSNR) of MPEG streaming video. Also, we analyzed the video quality of our scheme with respect to TCP and UDP transport protocols in our experimental environment.
지연을 감내할 수 없는 특징과 에러에 민감한 특징을 가진 MPEG 스트리밍 서비스를 이동 네트워크 상에서 제공하기 위해서는 라우팅 경로의 변경과 무선 링크에서의 에러를 극복하여야 한다. 이동 호스트의 이동으로 인한 라우팅 경로의 변경은 MPEG 스트리밍 데이터를 전송하는데 상이한 네트워크 환경을 유발할 수 있다. 현재 무선 이동 셀의 크기가 작아 짐에 따라서 이동 호스트의 핸드오프(handoff)는 더욱 빈번하게 발생할 수 있으며, 이로 인한 네트워크 환경의 급격한 변화는 비디오 품질을 악화시킬 수 있다.
기존의 MRSVP와 HMRSVP와 같은 연구는 이동 네트워크 상에서 서비스 품질을 보장하기 위한 방안을 제안하고 있지만 실제 MPEG과 같은 실시간 서비스를 통한 연구는 수행되어 있지 않은 상황이다. 본 논문에서는 이동 호스트들의 핸드오프시 발생하게 되는 라우팅 경로 변호로 인한 문제를 해결하기 위한 방안으로 제안된 Concatenation and Optimization for Resource Reservation Path (CORP) 기법을 활용하여 이동 네트워크 상에서 MPEG 스트리밍 서비스의 품질을 보장하고자 한다. 기존에 제안된 CORP에서는 전송 프로토콜에 대한 고려는 하지 않았으나 본 논문에서는 CORP의 하부 전송 프로토콜로 TCP와 UDP를 사용하여 실제 MPEG-1 비디오를 전송하여 비디오 품질을 검증한다.
이를 위해서 본 논문에서는 CORP과 기존의 비디오 서버/클라이언트를 연동하기 위한 모듈을 구현한다. 비디오서버에서는 ORP 프로세스의 처리를 위한 모듈을 구현하고, 클라이언트에서 CRP 프로세스를 위한 모듈을 구현한다. 또한 클라이언트에서는 자신의 핸드오프를 감지할 수 있는 모듈도 구현한다. 비디오를 재생하고 저장하기 위한 모듈은 Java Media Framework (JMF)를 사용하여 구현한다.
이들 구현된 환경에서 TCP와 UDP를 사용하여 MPEG-1 비디오를 전송하여 실험한 결과, TCP를 사용한 경우에는 무선 링크 상에서 에러 없이 비디오를 재생하며 품질을 보장할 수 있었으나, UDP를 사용한 경우에는 무선 링크 상에서 에러로 인한 약간의 품질의 저하가 보였다. 그러나 CORP을 적용하지 않은 경우 TCP와 UDP 실험 모두 비디오의 재생에 어려움을 겪었으며 비디오의 품질을 보장할 수 없었다. 전체적으로 CORP을 적용한 경우가 그렇지 않은 경우보다 품질에서 나은 성능을 나타냈다.
향후 무선 링크 상에서 에러를 보정하여 UDP를 사용한 경우에도 품질 저하를 막을 수 있는 방안이 고려되어야 할 것이다.
