Qualidade de Experiência em ICN: Mantenha Seu Baixo-Bitrate Próximo e Seu Alto-Bitrate Mais Próximo

Resumo

Estudos recentes sobre entrega de mídia de streaming sugerem que os ganhos de desempenho do armazenamento em cache ubíquo em Redes Centradas em Informação (ICN) podem ser anulados pelo Streaming Adaptativo Dinâmico (DAS), o método de fato para recuperar conteúdo multimídia. Mecanismos de adaptação de bitrate, que impulsionam o streaming de vídeo, entram em conflito com mecanismos de armazenamento em cache de maneiras que afetam a Qualidade de Experiência (QoE) dos usuários. O desempenho do cache também diminui à medida que os consumidores selecionam dinamicamente conteúdo codificado em diferentes bitrates. Neste artigo, usamos essas evidências para tirar uma nova conclusão: no streaming adaptativo sobre ICN, os bitrates devem ser priorizados ao lado da popularidade e das taxas de acertos. Construímos sobre essa conclusão para propor RippleCache como uma família de esquemas de colocação de cache que salvaguardam o conteúdo de alto bitrate na borda e empurram o conteúdo de baixo bitrate para o núcleo da rede. Isso reduz a disputa por recursos de cache, bem como a congestão na rede. Para validar as afirmações do RippleCache, construímos duas implementações separadas. Projetamos o RippleClassic como uma solução de referência que otimiza a colocação de conteúdo maximizando uma medida para ICNs que mostrou alta correlação com a QoE. Além disso, nosso RippleFinder mais leve foi reprojeto com execução distribuída para aplicação em sistemas de grande escala. Os ganhos de desempenho do RippleCache são reforçados por avaliações no NS-3 contra abordagens de linha de base de última geração, usando medidas padrão de QoE definidas pelo Fórum da Indústria DASH. Nossos resultados demonstram que o RippleClassic e o RippleFinder entregam conteúdo que sofre menos oscilação e rebufferng, ao mesmo tempo em que alcançam os maiores níveis de qualidade de vídeo; indicando assim melhorias gerais na QoE.