Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

A Study on Threshold-based Admission Control Algorithm for Multicast Service

멀티캐스트 서비스 환경에서 역치 기반의 연결 수락 제어 방안 연구

  • Jo Seng Kyoun (Dept. of Engineering, Information and Communications University) ;
  • Choi Seong Gon (Dept. of Electrical Electronic Engineering, Chungbuk National University) ;
  • Lee Jong Min (Dept. of Engineering, Information and Communications University) ;
  • Choi Jun Kyun (Dept. of Engineering, Information and Communications University)
  • 조성균 (한국정보통신대학교) ;
  • 최성곤 (충북대학교 전기전자 및 컴퓨터공학부) ;
  • 이종민 (한국정보통신대학교) ;
  • 최준균 (한국정보통신대학교)
  • Published : 2005.12.01
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Abstract

In this paper, we study a call admission control algorithm for supporting multicast service under the BcN environment where broadcasting, communication and Internet are converging to be one. It is necessary to control service requests with a certain criteria in order to guarantee QoS because the system capacity is limited. As a possible solution, we divide one multicast service into 3 classes and set up a threshold per each class to control service request. Especially, for the purpose of system benefit, we define system pay-off rate 'GAIN' with the term 'Reward' and 'Penalty' according to admit and reject service request. And we confine the range of threshold which makes GAIN to be maximized. For the performance analysis, we model the system as M/M/m/m queueing system, investigate GAIN under various conditions and show the effectiveness of the proposed algorithm.

본 논문에서는 방송, 통신, 인터넷이 하나가 되는 BcN 환경에서 멀티캐스트 서비스를 위한 연결 수락 제어(Call Admission Control) 방안에 대하여 알아본다. 제한된 시스템의 처리 용량으로 인해 서비스 요청에 대하여 적절하게 연결 수락을 제어함으로써 QoS를 효과적으로 지원하는 것이 필요하다. 그 방법으로 하나의 멀티캐스트 서비스에 대하여 세 가지 등급으로 나누어, 각 등급마다 처리할 수 있는 역치(Threshold)를 정하여 제한된 역치 범위 안에서 서비스 요청을 수락할 수 있다. 특히, 시스템 입장에서 등급별 서비스 요청에 대하여 수락 및 거절함에 따른 이익(Reward)과 손실(Penalty)을 근거로 정의되는 시스템 cost 모델인 GAIN을 정의하여 최대한의 이득을 가져올 수 있는 역치의 범위를 정하고, 이를 근거로 서비스 요청을 제어한다. 성능 분석을 위하여 시스템을 M/M/m/m으로 모델링하여 다양한 환경에서 GAIN을 알아보고, 제안된 알고리즘의 효과를 보인다.

Keywords

References

  1. 장길수, 'BcN 사업의 추진동향 및 제도 정비 방향' 전자정보센터 (IEIC), 2004
  2. D. Waitzman, C. Partridge and S.Deering, 'Distance Vector Multicast Routing Protocol,' RFC 1075, Nov. 1988
  3. T. Maufer and C.Semeria, 'introduction to IP Multicast Routing,' draft-ietf-mboned-intro-multicast-03.txt, Jul. 1997
  4. T. Ballardie, P. Francis and J. Crowcroft, 'Core-Based Trees (CBT): An Architecture for Scalable interdomain Multicast Routing,' Proc. ACM SIGCOMM, 1993
  5. D. Zappala, 'Alternate path routing for multicast,' Proc. IEEE INFOCOM, vol 3, Mar. 2000 https://doi.org/10.1109/INFCOM.2000.832556
  6. Chang, E., and Zakhor, A. 'Cost analysis for VBR video servers,' IEEE Multimedia, Vol. 3, 1996
  7. Rangan, P. V., Vin,H. M. and Ramanathan, S. 'Designing an on-demand multimedia service,' IEEE Communications, Vol 30, 1992 https://doi.org/10.1109/35.144778
  8. Ramanathan, S.,Rangan, P. V. 'Architecture for personalized multimedia,' IEEE Multimedia, Vol. 1, 1994
  9. Vin, H. M., Goyal, P. 'Algorithm for designing multimedia servers,' Computer Communications, Vol. 18, 1995
  10. S. T. Cheng, C. M. Chen and I. R. Chen, 'Performance evaluation of an admission control algorithm: dynamic threshold with negotiation,' Performance Evaluation 52, 2003 https://doi.org/10.1016/S0166-5316(02)00128-1
  11. Kleinrock, L., 'Queueing systems, Vol. 1: Theory,' John Wiley and sons, New York, 1975
  12. Mischa, S., 'Telecommunication Networks: Protocols, Modeling and Analysis,' Addison Wesley, 1988