ATM망으로 유입되는 트래픽을 제어하는 리키버킷 알고리즘을 구현한 트래픽 성형 메카니즘의 사용으로 ATM망 자원의 이용율을 향상시킬 수 있고 사용자들이 요구하는ATM망의 서비스 품질을 보장할 수 있다. 리키버킷 알고리즘의 구현 트래픽 성형 메카니즘의 성능은 토큰풀 크기와 입력 큐 크기에 의해 좌우되어진다. 본 논문에서는 시뮬레이션을통해 이들 파라미터의 변화가 ATM망의 서비스 품질에 미치는 영향을 분석해 보고자 한다.
많은 센서 노드가 환경정보를 수집하는 이벤트 기반의 센서 네트워크는 국부적인 이벤트 발생에 따라 혼잡이 발생할 수 있다. 네트워크의 혼잡으로 인해 중요한 정보의 손실이 일어날 수 있으며, 과다한 RF 모듈의 사용으로 네트워크의 수명이 단축될 수 있다. 본 논문에서는 이벤트가 발생하여 네트워크 트래픽이 증가할 때, 트래픽이 집중된 노드에서 주변 노드들의 데이터 전송률을 고려하여 자식 노드들의 트래픽을 분산 시키는 유전자 알고리즘 기반의 트래픽 분산 기법을 제안한다.
정체(congestion)가 발생한 네트워크에서 자원관리 시스템은 정체를 제어하고 프레임 상실(loss)을 최소화함으로써 리얼타임 트래픽에 대한 요구를 충족시키기 위해 절대적으로 요구된다. 그에 따라 본 논문에서는 외부출력 인터페이스(Outgoing Interface)를 통과한 각종 멀티미디어 프레임들의 정체나 상실을 최소화하는 것을 기본 목적으로 하여 임계작업(mission critical)의 애플리케이션이 요청한 트래픽이 삽입되는 큐에 프레임이 존재하는 한, 부 스케줄러(Child Scheduler)를 생성하여 연속적으로 처리를 해주는 한편, 다른 트래픽들은 주 스케줄러(Parent Scheduler)가 할당된 대역폭만큼 Round-Robin 방식으로 계속 처리를 해주도록 하여 기아(starvation)가 일어나지 않도록 하는 CQ(Custom Queuing) 기반의 대역폭 공유 큐잉 알고리즘을 설계하였다.
ATM 망에서는 전송률 기반의 ABR 흐름제어를 위해 다수의 알고리즘들이 제안되고 있다. 이 알고리즘들의 주 목적은 셀 손실률을 회피하고 미사용중인 대역폭을 ABR 트래픽에 의해 사용되게 하는 것이다. 이러한 알고리즘들은 EFCI와 ER 스위치에서 동작하여 ABR 트래픽을 재어하는데 사용된다. 이전 논문에서 이러한 스위치 알고리즘들을 network에 적용하여 각 알고리즘들의 성능에 의한 대역 이용률을 도시하였다. 본 논문에서는 이의 보완을 위해 각 알고리즘들의 셀 손실률과 회선 이용률을 도시하여 그 성능을 비교, 분석하고자 한다.
ATM은 패킷 데이터 서비스 통신에 적합한 통신방식으로 데이터, 음성, 영상 등의 서비스를 동시에 지원할 수 있다. 이러한 ATM의 QoS를 보증하기 위해서는 패킷 데이터를 전송하는 소스 비율에 대해 네트워크 초과적조 조건을 조절하는 것이 필요한데 대부분의 제어알고리즘이 임계값을 기반으로 한 피드백 제어방식이다. 그러나 실시간 음성 트래픽과 같은 서비스는 네트워크 상에서 데이터 서비스 동안에 동적인 연결이 설정되고 종료될 수 있으므로 피드백 제어정보가 지연된다면 고속으로 서비스된 음성 데이터에 대한 품질은 소스와 목적지 사이의 시간 지연으로 인해 손실될 수 있다. 본 논문에서 제시한 최소평균제곱오차에 근거를 둔 제어 알고리즘은 예시적인 피드백 제어로 피드백 제어를 위해 미지함수의 기울기와 버퍼크기를 이용하여 미래의 버퍼크기를 예측하려 하였으며 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시한 제어 알고리즘은 효과적임이 증명되었다.
센서 네트워크는 많은 센서 노드들이 환경 정보를 수집하는 이벤트 기반의 네트워크 시스템이다. 에너지를 효율적으로 사용하기 위해, 센싱 주기를 길게 하며 특정한 이벤트가 발생한 경우에는 짧은 주기로 센싱하여 전송한다. 이러한 센서 네트워크 환경에서 지역적인 이벤트 발생은 네트워크의 혼잡을 야기하여 중요한 정보의 손실이 일어날 수 있으며, 과다한 전송 모듈의 사용으로 네트워크의 수명이 단축될 수 있다 본 논문에서는 지역적인 이벤트가 발생하여 네트워크 트래픽이 증가할 때, 트래픽이 집중된 노드의 트래픽을 분산하기 위한 유전자 알고리즘 기반의 흔잡 제어 기법(CCGA)을 제안한다. CCGA는 트래픽이 집중된 노드의 자식 노드들로부터 주변 노드들의 정보를 수집하고 유전자 알고리즘을 수행하여 포워딩노드를 선택하고 트래픽을 분산시킨다. CCGA의 유전자 알고리즘은 주변 노드들의 데이터 전송률을 염색체로 표현하였다. 이벤트 발생 지역 주변노드들의 데이터 전송률이 고르게 분포될 수 있도록 이벤트 발생지역 노드들의 전송률 평균과 표준편차를 이용한 적합도 함수를 설계하였다. 실험을 통하여 CCGA 알고리즘이 센서 노드들의 데이터 전송률을 균등하게 유지시키며 이러한 결과가 특정 노드의 전력 소모 집중을 방지함을 보인다. 이러한 결과는 센서 네트워크의 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장하며 센서 네트워크의 수명 연장에 기여한다.
PNNI 망에서 대역보장 기법은 인터넷에 기초를 둔 비실시간 트래픽을 지원할 수 있어야 된다. 또한, 대역보장 기법은 프레임 레벨에서 최소 수율을 보장 할 뿐만 아니라 가용자원의 공평성을 보장한다. 본 논문에서는 인터넷 트래픽의 효율적인 전송을 위하여 비실시간 트래픽의 특성을 고려한 트래픽 제어를 통하여 공평성과 수율을 향상시킬 수 있는 셀 제어 기법을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 시뮬레이션을 통하여 공평성과 수율을 기존의 기법과 비교하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 기법이 기존의 기법보다 공평성과 수율면에서 향상되었음을 확인 할 수 있었다.
ATM 망의 트래픽 흐름을 조절하고 망 자원의 사용을 최적화하기 위해서는 폭주로 인한 성능 저하를 막거나 폭주 발생 시 대처할 수 있는 적절한 제어가 필요하다. 기 존의 UPC 알고리즘이 망의 상황과는 관계없이 매우 불안정한 예방적 기능만을 제공하 고 버퍼로 인해 셀 지연를 가중시키는 문제점이 있다. 그래서 본 논문에서는 OAM 셀 이 주는 정보를 바탕으로 망 내의 상황을 판단한 다음, 사용자가 요구한 서비스의 질 을 고려하여 리키율을 제어하고 버퍼에 임계값을 두어 조절함으로써 망 내의혼잡을 피하기 위한 적응적 UPC 알고리즘을 제안 하였다. 트래픽의 종류가 다양해지고 망 내 의 전송 속도가 증가함에 따라 제안한 적응적 UPC-BT 알고리즘은 그 활용 범위를 넓 혀가는 ATM 망에 매우 유용하게 사용될 수 있다. 본 논문에서는 제안한 알고리즘의 효율성을 음성과 고속 데이타를 중심으로 시뮬레이션을 통하여 입증하고, 시뮬레이션 결과를 기존의 UPC 알고리즘과 비교 분석하여, 제안한 적응적 UPC-BT 알고리즘을 이 용하면 다양한 트래픽에 따라 사용자가 요구하는 서비스의 질을 유지하면서, 동시에 망의 자원을 효율적으로 사용할 수 있다는 것을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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