Evaluating the Capacity of Internet Backbone Network in Terms of the Quality Standard of Internet Phone

Though services requiring Quality-of-Service (QoS) guarantees such as Voice over Internet Protocol (VoIP) have been widely deployed on the internet, most of internet backbone networks, unfortunately, do not distinguish them from the best-effort services. Thus estimating the effective capacity meaning the traffic volume that the backbone networks maximally accommodate with keeping QoS guarantees for the services is very important for Internet Service Providers. This paper proposes a test-bed based on ns-2 to evaluate the effective capacity of backbone networks and then estimates the effective capacity of an experimental backbone network using the test-bed in terms of the service standard of the VoIP service. The result showed that the effective capacity of the network is estimated as between 12% and 55% of its physical capacity, which is depending on the maximum delay guarantee probability, and strongly affected by not only the type of offered workload but also the quality standard. Especially, it demonstrated that in order to improve the effective capacity the maximum end-to-end delay requirement of the VoIP service needs to be loosened in terms of the probability to guarantee.

인터넷 전화 품질 기준 측면에서 인터넷 백본 네트워크의 용량 평가

인터넷 전화와 같이 품질 보장을 요구하는 서비스가 널리 보급되고 있으나 대부분의 인터넷 백본 네트워크는 이들을 최선형 서비스와 구별할 수 없다. 따라서 백본 네트워크가 품질 보장형 서비스의 품질조건을 충족시키면서 수용할 수 있는 최대 트래픽 량인 유효 용량을 파악하는 것은 인터넷 서비스 제공자 입장에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 인터넷 백본 네트워크의 유효 용량을 평가할 수 있는 ns-2 기반 테스트-베드를 제안한 후 이를 이용하여 인터넷 전화 품질 기준 측면에서 실험 백본 네트워크의 유효 용량을 평가한다. 평가결과 실험 백본 네트워크의 유효 용량은 최대지연 보장 확률에 따라 물리적 용량의 $12%\;{\sim}\;55%$로 추정되었으며, 인가되는 트래픽의 유형과 인터넷 전화 품질 기준에 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 특히 백본 네트워크의 유효 용량을 높이기 위해서 인터넷 전화의 단대단 최대 지연시간의 보장 확률을 낮출 필요가 있음을 보였다.