Study on a Neural UPC by a Multiplexer Information in ATM

ATM 망에서 다중화기 정보에 의한 Neural UPC에 관한 연구

In order to control the flow of traffics in ATM networks and optimize the usage of network resources, an efficient control mechanism is necessary to cope with congestion and prevent the degradation of network performance caused by congestion. In this paper, Buffered Leaky Bucket which applies the same control scheme to a variety of traffics requiring the different QoS(Quality of Service) and Neural Networks lead to the effective buffer utilization and QoS enhancement in aspects of cell loss rate and mean transfer delay. And the cell scheduling algorithms such as DWRR and DWEDF for multiplexing the incoming traffics are enhanced to get the better fair delay. The network congestion information from cell scheduler is used to control the predicted traffic loss rate of Neural Leaky Bucket, and token generation rate and buffer threshold are changed by the predicted values. The prediction of traffic loss rate by neural networks can enhance efficiency in controlling the cell loss rate and cell transfer delay of next incoming cells and also be applied for other traffic controlling schemes. Computer simulation results performed for random cell generation and traffic prediction show that QoSs of the various kinds of traffcis are increased.

ATM망에서 트래픽 흐름을 제어하고 망 자원 사용을 효율적으로 사용하기 위해서는 폭주(Congestion)발생에 의한 망 성능 저하를 막고 폭주현상에 대처할 수 있는 적응적인 제어가 필요하다. 본 논문에서는 모든 트래픽에 대해 고정된 형태의 제어를 하는 Buffered Leaky Bucket과 적응성과 예측 기능을 갖는 신경회로망(Neural Network)을 이용하여 버퍼의 효율성을 높이고 망의 서비스 품질(QoS)로 구별되는 셀 손실율과 버퍼 지연을 테스트 및 성능 비교를 하였다. 또한 입력 트래픽의 다중화를 위해 사용되는 DWRR과 DWEDF의 셀 스케쥴링 알고리즘이 균등 지연을 만족할 수 있도록 개선하였다. 셀 스케쥴러로부터 망의 폭주 정보는 신경회로망을 이용한 Leaky Bucket에서 예측된 트래픽 손실율을 제어하고 손실율 정도에 따라 토큰 발생율과 버퍼 한계값은 제어된다. 이러한 트래픽 손실율 예측은 다음 입력 트래픽에 대한 손실과 버퍼지연을 줄일 수 있도록 제어의 효율성을 높일 수 있으며 다른 제어방식에도 응용될 수 있다. ATM 트래픽에 대한 신경회로망 학습과 예측 테스트를 위해 확률 랜덤 변수에 의해 발생된 셀 발생과 예측을 모의 실험하였으며, 이때 다양한 트래픽의 QoS가 향상되었음을 알 수 있었다.