ICNにおけるクオリティ・オブ・エクスペリエンス：低ビットレートは近くに、高ビットレートはさらに近くに

概要

ストリーミングメディア配信に関する最近の研究では、情報中心ネットワーク（ICN）における広く利用されているキャッシュによるパフォーマンス向上が、マルチメディアコンテンツを取得する際のデファクト・スタンダードであるダイナミック・アダプティブ・ストリーミング（DAS）によって相殺される可能性があると示唆されています。ビットレート適応メカニズムはビデオストリーミングを駆動するものですが、ユーザーのクオリティ・オブ・エクスペリエンス（QoE）に影響を与える形でキャッシュメカニズムと衝突します。消費者が異なるビットレートでエンコードされたコンテンツを動的に選択するにつれて、キャッシュのパフォーマンスも低下します。本記事では、この証拠をもとに、ICNにおけるアダプティブストリーミングにおいてビットレートを人気度とヒット率と併せて優先順位付けすべきであるという新たな知見を導き出します。この知見をもとに、エッジで高ビットレートコンテンツを保護し、低ビットレートコンテンツをネットワークコアに押し出すキャッシュ配置スキームのファミリとしてRippleCacheを提案します。これにより、キャッシュリソースの競合およびネットワークの混雑が軽減されます。RippleCacheの主張を検証するために、2つの別個の実装を構築しました。RippleClassicは、QoEと高い相関関係が示されているICN用の測定値を最大化することによってコンテンツ配置を最適化するベンチマークソリューションとして設計されました。さらに、大規模システムでの適用を目的として、RippleFinderは分散実行に再設計されました。NS-3における評価により、RippleCacheのパフォーマンス向上は、DASH業界フォーラムが定義するQoEの標準測定値を用いて、最先端のベースラインアプローチと比較して強化されています。結果として、RippleClassicとRippleFinderは、オシレートやリバッファリングが少なく、高いビデオ品質を達成するコンテンツを提供することを示しており、全体的なQoEの改善を示しています。