Call Admission Control in ATM by Neural Networks and Fuzzy Pattern Estimator

신경망과 퍼지 패턴 추정기를 이용한 ATM의 호 수락 제어

This paper proposes a new call admission control scheme utilizing an inverse fuzzy vector quantizer(IFVQ) and neuralnet, which combines benefits of IFVQ and flexibilities of FCM(Fuzzy-C-Means) arithmetics, to decide whether a requested call not to be trained in learning phase to be connected or not. The system generates the estimated traffic pattern for the cell stream of a new call, using feasible/infeasible patterns in codebook, fuzzy membership values that represent the degree to which each pattern of codebook matches input pattern, and FCM arithmetics. The input to the NN is the vector consisted of traffic parameters which are the means and variances of the number of cells arriving in decision as to whether to accept or reject a new call depends on whether the NN is used for decision threshold(+0.5). This method is a new technique for call admission control using the membership values as traffic parameter which declared to CAC at the call set up stage, and this is valid for a very general traffic model in which the calls of a stream can belong to an unlimited number of traffic classes. Through the simulations, it is founded the performance of the suggested method outperforms compared to the conventional NN method.

본 논문에서는 퍼지 패턴 추정기를 구성하여 신경망 학습시에 훈련되지 않은 새로운 종류의 호가 발생할 때, 재학습을 하지 않고 그 호의 수락/거절을 효과적으로 행할 수 있는 IFVQ-NNCA(Inverse Fuzzy Vectorquantizer-Neural Networks Call Admission Control)를 제안한다. 이 방식은 연결을 요구하는 호의 입력 트래픽 패턴이 발생하면, 그 입력패턴은 수락/거절 표준패턴(코드북), 퍼지 소속 함수값, 그리고 FCM(Fuzzy-C-Means) 연산을 이용하여 학습화한 패턴을 발생한 후, 그 패턴을 신경망의 입력으로 하여 호 수락/거절을 결정한다. 이 방식은 셀 스트림의 평균과 분산값을 트래픽 파라메터로 사용함으로써 트래픽 모델과는 무관한 호 수락제어가 가능하며, 입력패턴(프레임별 관측패턴)과 표준패턴의 멤버쉽 함수값을 CAC에 신고하는 트래픽 파라케터로 사용하는 새로운 방법이다. 신경망은 오류 역전파 알고리즘을 사용하여 표준패턴으로 학습한다. 시뮬레이션을 통하여 기존의 신경망 방식과 제안된 방식의 Fuzziness 값의 설정에 따른 호 수락/거절 오류를 비교하여 제안된 방식이 우수함을 보였다.