[논문 리뷰] Voice vs Data: Estimates of Media Usage and Network Traffic

A. Michael Noll|ArXiv.org|2001. 09. 05.

ICT Impact and Policies참고 문헌 2인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 데이터 트래픽이 음성 트래픽을 초과한다는 일반적인 믿음을 도전하며, 뉴욕시와 로스앤젤레스의 학생들을 대상으로 한 설문 조사 기반 추정치를 제시한다. 이에 따르면 평균 일일 전화 사용 시간(유선 및 무선 포함)이 거의 1시간에 이를 정도로 높으며, 이는 인터넷 데이터 트래픽보다 훨씬 높은 비트레이트 트래픽으로 이어진다. 데이터 단위로 환산하면 음성 트래픽이 데이터 트래픽을 압도적으로 초월하며, 이는 직관에 어긋나는 결과를 널리 퍼진 인식과 조율한다.

ABSTRACT

The popular conception is that data traffic nearly, if not already, exceeds voice traffic on backbone networks. However, the results of research reported in this paper imply that voice traffic greatly exceeds data traffic when real users are asked to estimate their usage of a wide variety of media. Media usage was surveyed for students in New York City and in Los Angeles. Other than significant differences in radio listening, e-mails, and downloads, the usage was quite similar. Telephone usage (wired and wireless) was nearly an hour per day. When converted to bits, the telephone traffic was much greater than the data traffic over the Internet. This paper reports on the details of the two user studies. The traffic implications of the results are estimated. The finding that voice exceeds data will then be reconciled with the popular opposite conception.

연구 동기 및 목표

• 실제 사용자들 사이의 미디어 사용 패턴, 특히 음성 및 데이터 트래픽을 네트워크 계획에서의 가정과 대비하여 조사하기 위해.
• 데이터 트래픽이 음성 트래픽을 초월한다는 일반적인 믿음과 실증적 사용 데이터 사이의 모순을 해결하기 위해.
• 사용자 자체 보고 행동 기반으로 실제 비트레이트 영향을 음성 대비 데이터 사용에 대해 정량화하기 위해.
• 사용자 설문 결과에서 도출된 데이터 기반의 네트워크 트래픽 영향 추정치를 제공하기 위해.

제안 방법

• 대학생들을 대상으로 뉴욕시와 로스앤젤레스에서 두 차례의 사용자 설문 조사를 실시하여 다양한 카테고리의 자가 보고 미디어 사용 데이터를 수집하였다.
• 유선 및 무선 전화, 이메일, 인터넷 다운로드, 라디오, 기타 미디어의 일일 사용량 데이터를 수집하였다.
• 음성(예: PCM 기준 64 kbps) 및 데이터(예: 일반 인터넷 속도)의 표준 전송 속도를 사용하여 보고된 사용 시간을 추정 비트레이트로 변환하였다.
• 개별 사용자 사용량 추정치를 집계하여 일일 평균 사용자당 비트 단위의 트래픽을 계산하였다.
• 총 음성 및 데이터 트래픽 볼륨을 비교하여 네트워크 부하의 상대적 비중을 평가하였다.
• 두 도시 간 사용 패턴을 비교하고 유의미한 차이를 식별하기 위해 통계 분석을 사용하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 실제 사용자 보고 기반으로 음성 사용과 데이터 사용이 일일 시간 및 비트레이트 볼륨 측면에서 어떻게 비교되는가?
• RQ2 실제 데이터는 그 반대임에도 불구하고, 왜 데이터 트래픽이 음성 트래픽을 초월한다는 인식이 널리 퍼져 있는가?
• RQ3 뉴욕시와 로스앤젤레스의 도시 거주자들 간 미디어 사용 패턴의 주요 차이는 무엇인가?
• RQ4 음성 및 데이터 사용 시간의 보고치가 일일 비트 단위의 측정 가능한 네트워크 트래픽로 어떻게 환산되는가?
• RQ5 음성 트래픽이 데이터 트래픽을 초월한다는 사실이 네트워크 용량 계획 및 인프라 설계에 어떤 영향을 미치는가?

주요 결과

• 설문 대상 학생들의 평균 일일 전화 사용 시간(유선 및 무선 포함)은 거의 1시간에 이르며, 이는 이메일 및 다운로드를 위한 데이터 사용보다 뚜렷하게 높다.
• 비트레이트 등가로 환산하면 음성 트래픽이 데이터 트래픽을 상당한 폭으로 초월하며, 음성 트래픽은 일반적인 데이터 사용 비트레이트의 100배 이상으로 추정된다.
• 인식과 현실 사이의 괴리의 주요 원인은 데이터 트래픽이 세션당 더 넓은 대역폭을 소비한다는 가정에 기인해 있지만, 실제로는 음성이 빈도와 사용 지속 시간 측면에서 우세하기 때문이다.
• 라디오 청취 및 이메일 사용은 뉴욕시와 로스앤젤레스 간에 뚜렷한 차이를 보였지만, 전반적인 미디어 사용 패턴은 두 도시 간에 매우 유사했다.
• 이 연구는 음성 트래픽이 데이터 트래픽을 초월한다는 직관에 어긋나는 결과를 설명함으로써, 음성이 더 자주 사용되고 더 오랜 기간 동안 지속되므로, 비록 개별 통화의 비트레이트가 낮더라도 전체 트래픽에서 우세하다는 점을 입증한다.
• 결과적으로 네트워크 용량 계획은 데이터 중심 네트워크 환경에서도 높은 음성 트래픽을 고려해야 한다는 점을 시사한다.