고정 전송율 및 가변 전송율 서비스를 지원하는 다중 서비스 네트워크의 성능 분석 및 설계

Performance Analysis and Design of Multiservice Network for Constant- and Adaptive-rate Services

본 논문에서는 고정 전송을 서비스와 가변 전송율 서비스를 동시에 지원하는 다중 서비스 네트워크의 성능을 분석하고 이를 설계에 이용하는 방법을 연구한다. 다중 서비스 네트워크에서 고정 전송율 서비스의 호 수는 시간에 따라 동적으로 가변하게 되는데. 이에 따가 전체 네트워크 링크의 용량중 가변 전송율 서비스가 사용가능한 대역폭 (전송율)도 시간에 따라 가변하게 된다. 본 논문에서는 가변 전송율 서비스가 사용가능한 대역폭을 Erlang 고정점 방정식과 Little의 법칙을 이용해서 구하였다. 가변 전송율 서비스의 호들에 대한 대역폭 할당은 최대-최소 공정 대역폭 할당 방법에 따라 결징되는데, 본 논문에서는 먼저 가변 전송율 서비스가 얻을 수 있는 평균 최소 전송율의 상한값을 구하고 대용량 네트워크일 경우에는 이 상한값을 얻을 수 있음을 보였다. 네트워크의 예를 통해 이러한 성능 분석 방법을 검증하였으벼, 최대-최소 공정 대역폭 할당 방법이 네트워크의 전체 수익을 최대화하지 못할 수도 있으므로, 네트워크 레벨에서의 우선 순리를 고려함으로써 네트워크의 효율을 근대화하는 방법을 제안하였다.

We consider a model describing large scale performance of multiservice networks supporting both constant- and adaptive-rate services. As the number of constant-rate connection changes over time in multiservice networks, the available bandwidth for adaptive-rate connections changes as well. We estimate the available bandwidth for adaptive-rate service in a dynamically changing traffic environment based on Erlang fixed point equation and Little\`s law. The bandwidth allocation for adaptive-rate service is determined by the max-min fairness criterion. We find an upper bound on the average minimum throughput for adaptive-rate service, and 7how that the bound is achieved in large-capacity networks. This is verified using network examples. Since max-min fair allocation may not maximize the total throughput or revenue in a network, we consider adjustments via network level priority schemes to increase efficiency.