Onderzoekers van Imperial College London hebben een nieuwe methode ontwikkeld voor gecodeerde caching die de levering van populaire video-inhoud online kan verbeteren. Een onderzoekspaper waarin hun bevindingen werden uiteengezet, werd vooraf gepubliceerd op arXiv, een overzicht van de techniek en de prestaties ervan in vergelijking met andere caching-schema's.

Steeds meer mensen streamen video-inhoud online, en sommige video's worden bijzonder populair, het draadloze dataverkeer domineert. Dit heeft geleid tot de ontwikkeling van proactieve cachingsystemen, die video-inhoud vooraf ophalen tijdens daluren en deze opslaan aan de rand van het netwerk of rechtstreeks op de apparaten van gebruikers. Deze systemen kunnen de verkeersbelasting verlichten en de latentie op bijzonder populaire video-inhoud verminderen.

Proactieve caching kent twee fasen:de plaatsingsfase, waarin het systeem de caches van gebruikers vult tijdens daluren en de leveringsfase, die plaatsvindt zodra de eisen van gebruikers bekend zijn (in tijden van hoge pieken in het verkeer). Traditionele ongecodeerde caching-schema's gebruiken orthogonale unicast-transmissies, die een één-op-één-associatie inhouden tussen de afzender van de informatie en de bestemming, waarbij elke bestemming een enkele ontvanger identificeert.

Een nieuw paradigma, genaamd gecodeerde caching, exploiteert cachebronnen over een netwerk, het optimaliseren van de plaatsings- en leveringsfasen door mogelijkheden te creëren voor multicasting-transmissie, wat inhoudt dat datagrammen gelijktijdig naar vele ontvangers in een enkele verzending worden gerouteerd. In hun studie hebben de onderzoekers stelden een nieuwe strategie voor die twee beperkingen van bestaande gecodeerde cachingsystemen aanpakt.

Tot dusver, de meeste onderzoeken die methoden voor gecodeerde caching ontwikkelen, hebben zich voornamelijk gericht op statische scenario's, waarbij een vast aantal gebruikers gelijktijdig verzoeken plaatsen vanuit een contentbibliotheek. De prestaties van deze caching-schema's worden gemeten aan de hand van de latentie bij het voldoen aan de eisen van alle gebruikers. Echter, in werkelijkheid, mensen op verschillende plaatsen beginnen op verschillende tijdstippen online naar een video te kijken, soms onderbreken voor het einde. Dit specifieke gebruikersgedrag wordt weergegeven door de kijkersloyaliteit, een meting geïntroduceerd door reguliere videoplatforms zoals YouTube en Netfix, dat het gedeelte van een bepaalde video definieert dat door gebruikers wordt bekeken, gemiddeld.

De retentiepercentages van het publiek kunnen streamingdiensten helpen om de populariteit van verschillende secties van video-inhoud onder gebruikers beter te begrijpen en te modelleren. In hun studie hebben vonden de onderzoekers dat gedeeltelijke caching, waarin alleen de meest bekeken delen van een video in de cache worden opgeslagen, zou kunnen helpen om efficiëntere caching te bereiken.

"We onderzoeken gecodeerde caching van videobestanden, rekening houdend met de kijkersloyaliteit voor elke video, " legden de onderzoekers uit in hun paper. "We zijn van mening dat elk videobestand uit stukken van gelijke lengte bestaat, en de kijkersloyaliteit van elk stuk is de fractie van de gebruikers die dit stuk bekijken in het totale aantal weergaven van de bijbehorende video."

In tegenstelling tot eerdere literatuur over gecodeerde caching, waarin gebruikers geacht worden gelijktijdig hun eisen kenbaar te maken, de onderzoekers stellen een dynamisch vraagaankomstmodel voor, gedeeltelijk gecodeerde caching (PCC) genoemd. Dit model is realistischer, in die zin dat het ervan uitgaat dat gebruikers op verschillende tijdstippen naar een video beginnen en stoppen. In aanvulling, de onderzoekers stelden twee verschillende cache-toewijzingsschema's voor, die caches van gebruikers toewijzen aan verschillende delen van de videobestanden in de bibliotheek; optimale cache-toewijzing (OCA) en op populariteit gebaseerde cache-toewijzing (PCA) genoemd.

"De resultaten toonden een significante verbetering met het voorgestelde schema ten opzichte van ongecodeerde caching in termen van de gemiddelde leveringssnelheid, of de uitbreiding van andere bekende leveringsmethoden naar het asynchrone scenario, ’ schreven de onderzoekers in hun paper.

In de toekomst, dit nieuwe gedeeltelijk gecodeerde caching-schema zou kunnen helpen om problemen met lage latentie aan te pakken en de videolevering van populaire video's online te verbeteren in tijden van veel dataverkeer. Dit kan erg handig zijn voor populaire streamingplatforms, zoals YouTube, Netflixen, en Amazon Prime Video.

© 2018 Tech Xplore