KR100342434B1 - A fast convolution approximation scheme for estimating end-to-end delay - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 분산적으로 각 노드에서 지연 분포를 구하고 그 정보를 이용해 단-대-단 지연을 구하는 데에 그 목적이 있다.The present invention relates to a fast convergence approximation system and a method thereof for short-to-one-stage delay prediction, a method for obtaining a delay distribution at each node in a distributed manner and obtaining a short- .

해당 출력포트를 지나는 트래픽의 지연 분포를 저장하는 확률분포 저장장치#1과, 상류 또는 하류 노드로부터 지연정보를 받는 확률분포 저장장치#2와, 제어기에서 고속 콘볼루션이 된 결과가 저장되는 확률분포 압축기#2와, DELTA 1 계산 블록에서 계산된 Δ와 DELTA 2 블록에 저장된 Δ2의 최대 공약수를 계산하는 최소값 계산 블록과, 압축된 지연 분포 PX2(i), PY2(i)를 콘볼루션하는 기능을 하는 콘볼루션 계산기와, 콘볼루션 계산기의 콘볼루션 결과와 Δ' 를 받아 수학식 4와 5에 따라 원래의 스케일로 복원하여 콘볼루션 결과를 저장하는 확률 분포 저장장치#3으로 이루어진다.A probability distribution storage device # 1 storing a delay distribution of traffic passing through the output port, a probability distribution storage device # 2 receiving delay information from an upstream or downstream node, and a probability distribution storing a result of the fast convolution in the controller A minimum value calculation block for calculating the greatest common divisor of DELTA 2 stored in the DELTA 2 and DELTA 2 blocks calculated in the DELTA 1 calculation block and a minimum value calculation block for calculating the compressed delay distribution P X2 (i), P Y2 (i) And a probability distribution storage device # 3 that receives the convolution result and Δ 'of the convolution calculator and restores the convolution result to the original scale according to equations (4) and (5) and stores the convolution result.

본 발명은 여러 노드에 걸친 지연 분포를 고속으로 콘볼루션함으로써 짧은 시간에 단-대-단 지연의 추정을 가능하게 하는 효과가 있다.The present invention has the effect of enabling estimation of a short-to-end delay in a short time by convoluting a delay distribution across several nodes at high speed.

Description

단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템 및 그 방법{A FAST CONVOLUTION APPROXIMATION SCHEME FOR ESTIMATING END-TO-END DELAY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fast convolution approximation system for short-to-

본 발명은 단-대-단(END TO END) 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 방법에 관한 것으로 더욱 자세하게는 여러 노드에 걸친 지연 분포를 고속으로 콘볼루션함으로써 짧은 시간에 단-대-단 지연의 추정을 가능하게 하고, 지연 분포를 압축해서 전달하는 고속 콘볼루션 근사화 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fast convolution approximation method for end-to-end delay prediction, and more particularly, to a fast convolution approximation method for end-to- To a fast convolution approximation system and method for enabling estimation and compressing and delivering a delay distribution.

ATM망에서 이용자가 요구하는 QoS에는 크게 셀 손실율과 셀 지연과 셀 지연변동 등이 있다. ATM망은 실시간 트래픽과 비실시간 트래픽을 동시에 수용해야 하는데, 실시간 트래픽의 경우 셀 지연(CTD)과 셀 지연변동(CDV)은 중요한 품질요소이다. 망은 호를 설정하는 동안 호 수락 제어의 과정에서 요구되는 셀 지연변동이 만족될 수 있는지 아닌지를 알 수 있어야 한다. 따라서, 망은 각 스위치 또는 노드에서의 셀 지연과 지연 변동 정보를 이용해 수용 가능한 단-대-단 지연 변동을 예측할 필요가 있다. 단-대-단 QoS 예측은 신호 및 호 수락 제어뿐만 아니라 목적지까지의 가장 좋은 경로를 선택하기 위한 QoS 라우팅에도 사용될 수 있다.QoS requirements of users in ATM networks include cell loss rate, cell delay, and cell delay variation. ATM networks must accommodate both real-time traffic and non-real-time traffic. In real-time traffic, cell delay (CTD) and cell delay variation (CDV) are important quality factors. The network shall be able to know whether the cell delay variation required in the call admission control process during the call establishment is satisfied or not. Therefore, the network needs to estimate acceptable end-to-end delay variation using cell delay and delay variation information at each switch or node. End-to-end QoS prediction can be used for QoS and routing of QoS to select the best path to the destination as well as signal and call admission control.

종래의 단-대-단 지연을 추정하는 방법은 크게 다음의 5가지 방법으로 제안되고 있다.The conventional method of estimating the end-to-end delay is proposed in the following five methods.

첫 번째 방법은 단-대-단 CDV를 근원지에서 목적지까지 각 노드에서의 CDV 들의 합으로 추정한다.The first method estimates the end-to-end CDV as the sum of the CDVs at each node from the source to the destination.

두 번째 방법은 각 노드에서의 CDV가 CTD의 표준 편차의 상수배이고, 상수가 모든 노드에 대해서 동일하다고 가정한다. 이러한 가정하에서 단-대-단 CDV는 각 노드에서의 CDV의 제곱의 합에 SQUARE ROOT를 취한 값과 같아지게 된다.The second method assumes that the CDV at each node is a constant multiple of the standard deviation of the CTD and that the constant is the same for all nodes. Under this assumption, the end-to-end CDV becomes equal to the sum of the squares of the CDVs at each node plus SQUARE ROOT.

세 번째 방법은 각 노드에서의 지연의 평균과 분산 그리고 CDV까지 사용하는방법이다. 개별적인 확률변수의 분포가 어떠하든 확률변수의 개수가 많아지면 그 확률변수들의 합은 정규분포에 가까워진다는 중심 극한 정리를 이용하는 방법이다.The third method is to use the mean and variance of delay at each node and to use CDV. Regardless of the distribution of individual random variables, we use the central limit theorem that the sum of the random variables becomes closer to the normal distribution as the number of random variables increases.

네 번째 방법은 CHERNOFF BOUND를 사용하는 방법인데, 각 스위치에서의 큐잉 지연이 GAMMA분포를 따른다고 가정하고 있다.The fourth method uses the CHERNOFF BOUND, assuming that the queuing delay on each switch follows the GAMMA distribution.

다섯번째 방법은 망은 운용유지보수(OAM)셀을 사용하는 방법이다. OAM셀을 이용하면 각 노드에서 지연 분포를 구할 필요 없이 바로 단-대-단 지연분포를 구할 수 있다.Fifth, the network is a method of using an operation maintenance (OAM) cell. Using the OAM cell, it is possible to obtain the end-to-end delay distribution without having to obtain the delay distribution at each node.

그러나, 상기와 같은 종래의 방법들은 다음과 같은 문제점이 야기되고 있다.However, the above-described conventional methods cause the following problems.

상기 첫 번째 방법으로 구해진 CDV는 실제 단-대-단 CDV에 대한 UPPER BOUND가 아닐 수도 있다.The CDV obtained by the first method may not be the UPPER BOUND for the actual short-to-short CDV.

상기 두 번째 방법에서는 각 노드에서 표준편차에 곱해지는 상수가 같지 않을 수 있다.In the second method, the constants multiplied by the standard deviation at each node may not be the same.

상기 세 번째 방법의 경우 각 노드에서 CDV를 계산해야 하는 부담이 있으며, α의 값이 매우 작은 경우에 셀 지연 시간 분포의 (1-α)- QUANTILE을 계산해야 하려면 매우 많은 숫자의 샘플들이 필요하게 되며 이는 곧 계산시간이 길어지는 것을 의미한다.In the case of the third method, there is a burden of calculating CDV at each node. In order to calculate the (1-α) - QUANTILE of the cell delay time distribution when the value of α is very small, This means that the calculation time is lengthened.

상기 네 번째 방법은 압축된 비디오 트래픽의 경우 광대역 의존 특성을 갖는 것이 알려져 있고, 광대역 의존 트래픽의 경우 큐 길이 분포가 HYPERBOLIC TAIL을 갖기 때문에 GAMMA분포 가정이 일반적으로 성립한다고는 할 수 없다.The fourth method is known to have a broadband dependency in the case of compressed video traffic and the GAMMA distribution assumption generally does not hold because broadband dependent traffic has a queue length distribution of HYPERBOLIC TAIL.

상기 다섯번째 방법은 각 노드에서 지연 분포를 구할 필요 없이 바로 단-대-단 지연분포를 구할 수 있지만, OAM 셀이 발생하는 빈도에 제한이 있기 때문에 OAM셀을 이용해서 지연 분포를 얻기까지는 매우 긴 시간이 걸리게 되고, OAM셀은 연결별로 생성이 되는데 ATM망에서 설정되는 연결의 숫자는 매우 크기 때문에 OAM셀로 인해 신호 트래픽이 늘어나 망에 부하를 가중시킬 수 있다는 단점이 있다.In the fifth method, a short-to-short delay distribution can be obtained without obtaining a delay distribution at each node. However, since there is a limitation on the frequency with which OAM cells are generated, it is very long OAM cells are generated on a connection-by-connection basis. Since the number of connections established in the ATM network is very large, OAM cells cause signal traffic to increase and load on the network can be increased.

위와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명은, 분산적으로 각 노드에서 지연 분포를 구하고 그 정보를 이용해 단-대-단 지연을 구하는 데에 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention has an object to obtain a delay distribution at each node in a dispersed manner and obtain a short-to-end delay using the information.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단-대-단 지연을 계산하기 위해서 이웃 노드에서 지연 분포를 받아 고속 콘볼루션을 수행해서 그 결과를 다른 노드로 전달하는 제어 시스템에 있어서, 호 설정시 라우팅 정보를 기록해서 상류 노드에서 지연 분포가 오는 경우 어떤 지연 분포처리기로 보낼 것인지 결정하고, 하류 노드에서 지연 분포가 오는 경우 지연 분포 처리기의 계산 결과를 어떤 상류 노드로 보낼 것인지 결정하며, 직접 연결된 스위치에서 출력포트별 지연 분포를 받아 해당 지연 분포 처리기로 보내주는 기능을 하는 라우팅 정보 관리기;와, 직접 연결된 스위치에서 지연 분포를 받고 이웃한 노드에서 지연 분포를 받아 고속으로 콘볼루션을 수행하는 지연 분포 처리기;와, 상류 노드에서 오는 지연 분포를 해당 지연 분포 처리기로 보내주거나, 지연 분포 처리기의 계산 결과를 해당 상류 노드로 전달하는 지연정보 스위칭 블록;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a control system for receiving a delay distribution from a neighboring node to perform a fast convolution and transmitting the result to another node to calculate a short-to- The routing information is recorded to determine to which delay distribution processor the delay distribution is sent from the upstream node and to which upstream node the calculation result of the delay distribution processor is sent when the delay distribution comes from the downstream node, A routing information manager for receiving a delay distribution for each output port from the switch and sending the delay distribution to the corresponding delay distribution processor; a delay distribution for receiving a delay distribution in a directly connected switch and receiving a delay distribution in a neighboring node and performing convolution at a high speed And a delay distribution from the upstream node to the corresponding delay distribution processor Jugeona, the calculation result of the delay distribution information processor delays the switching block to forward to the upstream node; characterized by being a.

본 발명은 또한, 두 개의 지연 분포에 대해서 고속 콘볼루션 근사 기능을 수행하는 지연 분포 처리기에 있어서, 해당되는 출력포트를 지나는 셀의 지연 분포를 확률 분포 저장장치 #1에 저장하는 단계;와, 확률 분포 저장장치 #2에서 상류 노드 또는 하류 노드로부터 지연정보를 전송받는 단계;와, 확률 분포 압축기 #2는 하류 노드에서 지연정보를 받으면 상류 노드로 연결이 되거나, 상류 노드에서 지연정보를 받으면 하류 노드로 연결되는 단계;와, 확률 분포 저장장치 #2에서 이웃 노드에서의 지연 분포 데이터 압축율을 전송받아 delta 2 블록으로 전송하는 단계;와, 다음의 수학식 2와 6으로 계산된 압축된 지연분포를 저장하는 단계;와, 확률 분포 저장장치 #1에 입력된 지연 분포를 이용해 delta 1 계산블록에서 데이터 압축율을 계산하는 단계;와, 확률 분포 압축기 #1에서 상기의 delta 1 블록에서 계산된 압축율로 압축된 지연 분포를 생성해서 저장하는 단계;와, 최소값 계산 블록에서 상기 delta 1 블록에서 계산된 압축율과 delta 2 블록에 저장된 압축율의 최대 공약수를 계산하는 단계;와, 콘볼루션 계산기에서 압축된 지연 분포를 콘볼루션하는 단계;와, 확률 분포 저장장치 #3에서 상기 콘볼루션 계산기의 결과와 다음의 수학식 4와 5에 따라 원래의 스케일로 복원하여 콘볼루션 결과를 저장하는 단계;와, 상기 콘볼루션 결과를 또 다른 이웃 노드에 다시 전달하기 위해서 delta 3 블록에서 콘볼루션 결과 얻어진 지연 분포에 대한 데이터 압축율을 계산하는 단계;와, 확률분포 압축기 #2에서 상기 delta 3 에서 전송받은 데이터 압축율을 이용하여 다음 수학식 2와 6으로 지연 분포를 압축하는 단계;와, 데이터 압축율과 압축된 누적지연 분포를 다음 이웃노드로 전달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a delay distribution processor for performing a fast convolution approximation function on two delay distributions, comprising: storing a delay distribution of a cell passing through a corresponding output port in a probability distribution storage device # 1; Receiving the delay information from the upstream node or the downstream node in the distribution storage device # 2; and the probability distribution compressor # 2, when receiving delay information from the downstream node, connecting to the upstream node, or receiving the delay information from the upstream node, A step of transmitting the delay distribution data compression rate at the neighbor node in the probability distribution storage device # 2 to the delta 2 block; and a step of transmitting the compressed delay distribution calculated by the following Equations 2 and 6 Calculating a data compression rate in a delta 1 calculation block using the delay distribution input to the probability distribution storage # 1; Generating and storing a compressed delay distribution at a compression rate computed in the delta 1 block in the compressor # 1; calculating a compression ratio calculated in the delta 1 block and a maximum common divisor of the compression ratio stored in the delta 2 block in the minimum value calculation block A convolution calculator for convolution of the compressed delay distribution in the convolutional calculator, and a probability distribution storage unit # 3 for restoring the original scale according to the result of the convolution calculator and the following equations 4 and 5: Calculating a data compression ratio for a delay distribution obtained as a result of convolution in a delta 3 block to transfer the convolution result back to another neighbor node; 2, compressing the delay distribution using Equation (2) and Equation (6) using the data compression rate received from the delta 3 in step It characterized in that it comprises a; transferring the compressed cumulative delay distribution to the next adjacent node.

본 발명은 또한, 노드 자신의 지연 분포와 이웃한 노드의 지연 분포를 전달하는 기능을 수행하는 지연 분포 처리기에 있어서, 직접 연결된 스위치의 해당 출력포트에서 발생하는 셀 지연분포가 확률 분포 저장장치 #1에 저장되는 단계;와,The present invention also provides a delay distribution processor for performing a function of transferring a delay distribution of a node itself and a delay distribution of neighboring nodes, wherein a cell delay distribution occurring at a corresponding output port of a directly connected switch is stored in a probability distribution storage device # 1 ; And

상류 노드 또는 하류 노드에서 전송된 지연정보가 확률 분포 저장장치 #2에 저장되는 단계;와, 확률 분포 저장장치 #1에 저장된 지연 분포에 대해 delta 계산 블록에서 데이터 압축율을 계산하는 단계;와, 확률 분포 압축기 #1에서 확률 분포 저장장치 #1에 저장된 지연 분포를 수학식 2와 6을 이용해 delta 계산 블록에서 계산된 데이터 압축율로 압축한 지연 분포와 데이터 압축율을 저장하는 단계;와, 스케줄러 블록에서 두 가지 지연 분포의 전송 순서를 결정하는 단계;와, 결정된 전송 순서에 따라 지연 분포를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Calculating a data compression rate in a delta calculation block for a delay distribution stored in a probability distribution storage device # 1; Storing a delay distribution and a data compression rate obtained by compressing the delay distribution stored in the probability distribution storage # 1 in the distribution compressor # 1 to the data compression ratio calculated in the delta calculation block using Equations 2 and 6 and the data compression ratio in the scheduler block; Determining a transmission order of the branch delay distribution, and transmitting the delay distribution according to the determined transmission order.

본 발명은 또한, 모든 노드에서의 지연 분포를 받아서 고속 콘볼루션 근사 기능을 수행하는 지연 분포 처리기에 있어서, 직접 연결된 스위치의 해당 출력포트에서 발생하는 지연분포가 확률 분포 저장장치 #1에 저장되는 단계;와, delta 1 계산블록에서 데이터 압축율을 결정하는 단계;와, 확률 분포 압축기 #1에서 확률 분포 저장장치 #1에 저장된 지연 분호를 delta의 비율로 압축해서 압축된 지연 분포와 압축율을 선택기로 보내는 단계;와, 고속 콘볼루션 계산이 시작되는 단계;와, 선택기에서 확률 분포 압축기 #1의 결과를 선택하는 단계;와, 확률 분포 저장장치 #2에 최종 노드에서 발생한 지연 분포가 저장되는 단계;와, 상기 지연 분포에 대한 압축율이 delta 2 블록에 저장되는 단계;와, 확률 분포 저장장치 #3에 최종 노드에 가장 가까운 노드에서 발생한 지연 분포를 받아 그 분포에 대한 데이터 압축율을 delta 3 블록에 저장하는 단계;와, 최소값 계산 블록에서 고속 콘볼루션되는 두 지연 분포에 대한 두 개의 데이터 압축율 중 최소값을 선택하는 단계;와, 콘볼루션 계산기 블록에서 압축된 두 지연 분포에 대해 콘볼루션 연산을 수행하여 그 결과를 확률 분포 저장장치 #4로 전송하는 단계;와, 확률 분포 저장장치 #4에서 최종 노드에서의 지연 분포와 가장 가까운 노드에서의 지연 분포를 고속 콘볼루션하여 그 결과와 데이터 압축율의 최소값을 저장하는 단계;와, 상기 결과를 선택기로 피드-백하는 단계;와, 상기 피드-백 단계 이후부터는 선택기에서 두 번째부터 콘볼루션이 모두 끝날 때까지 확률 분포 저장장치 #4를 선택하는 단계;와, 누적된 콘볼루션 결과가 확률 분포 저장장치 #2에 저장되는 단계;와, 가까운 노드에 대한 지연 분포가 확률 분포 큐우로부터 확률 분포 저장장치 #3에 전송되어 저장되는 단계;와, 확률 분포 저장장치 #2에 누적된 지연분포와 확률 분포 저장장치 #3에 저장된 다음으로 가까운 노드의 지연 분포를 고속 콘볼루션하는 것을 반복하는 단계;와, 최종 결과를 확률 분포 저장장치 #4에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention also provides a delay distribution processor for performing a fast convolution approximation function by receiving a delay distribution at all nodes, wherein a delay distribution occurring at a corresponding output port of a directly connected switch is stored in a probability distribution storage device # 1 ; A step of determining a data compression rate in a delta 1 calculation block; and a step of compressing the delay delays stored in the probability distribution storage # 1 in the probability distribution compressor # 1 at a rate of delta and sending the compressed delay distribution and the compression rate to the selector A step of selecting a result of the probability distribution compressor # 1 in the selector; a step of storing a delay distribution generated in the final node in the probability distribution storage device # 2; , The compression rate for the delay distribution is stored in the delta 2 block, the probability distribution storage device # 3 Storing a data compression ratio for the distribution in a delta 3 block; selecting a minimum of two data compression ratios for two delay distributions fast-convoluted in a minimum value calculation block; And transmitting the result of the convolution operation to the probability distribution storage device # 4; and a step of performing a convolution operation on the delay distribution at the node closest to the delay distribution at the last node in the probability distribution storage # Storing the result and a minimum value of the data compression ratio; feeding back the result to a selector; and after the feed-back step, the convolution is finished from the second time in the selector Selecting a probability distribution storage device # 4 until a predetermined time has elapsed, storing accumulated convolution results in a probability distribution storage device # 2, The delay distribution for the free node is transmitted from the probability distribution queue to the probability distribution storage device # 3 and stored; and the delay distribution accumulated for the probability distribution storage device # 2 and the next node stored in the probability distribution storage # And the final result is stored in the probability distribution storage # 4.

도 1은 본 발명의 ATM 노드의 개념을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing the concept of an ATM node of the present invention.

도 2는 지연정보를 이웃 노드와 송수신하는 콘볼루션을 계산하는 제어블록이다.2 is a control block for calculating a convolution for transmitting and receiving delay information to and from a neighboring node.

도 3은 고속 콘볼루션의 근사 알고리즘의 원리의 설명도이다.3 is an explanatory diagram of the principle of an approximate algorithm of fast convolution.

도 4는 고속 콘볼루션의 근사 계산에 필요한 데이터 압축율을 계산하는 알고리즘을 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart showing an algorithm for calculating a data compression ratio required for approximate calculation of a fast convolution.

도 5는 두 개의 지연 분포에 대해서 고속 콘볼루션 근사 기능을 수행하는 지연 분포 처리기의 블록도이다.5 is a block diagram of a delay distribution processor that performs a fast convolution approximation function for two delay distributions.

도 6은 자신의 노드의 지연 분포와 이웃한 노드의 지연 분포를 전달하는 기능을 수행하는 지연 분포 처리기의 블록도이다.6 is a block diagram of a delay distribution processor that performs the function of transferring a delay distribution of its own node and a delay distribution of its neighboring nodes.

도 7은 모든 노드에서의 지연 분포를 받아서 고속 콘볼루션 근사 기능을 수행하는 지연 분포 처리기의 블록도이다.7 is a block diagram of a delay distribution processor that performs a fast convolution approximation function by receiving a delay distribution at all nodes.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 ATM 노드의 개념을 나타낸 구성도이다. 도시된 바와 같이, 여러 스위치 노드가 연결되어 있으며, 하나의 노드는 데이터 트래픽을 교환하는 스위치(101)와 이웃한 노드간에 지연에 관한 정보를 주고받으며 누적된 지연을 계산하는 제어블록(102)으로 이루어져 있다.1 is a block diagram showing the concept of an ATM node of the present invention. As shown, a plurality of switch nodes are connected, and one node is a control block 102 for exchanging information about delay between a switch 101 exchanging data traffic and a neighboring node, and calculating an accumulated delay consist of.

데이터가 왼쪽에서 오른쪽으로 흐른다고 가정하면 도 1에서 왼쪽에 있는 노드 A가 상류(UPSTREAM) 노드가 되고, 오른쪽에 있는 두 노드 B, C가 하류(DOWNSTREAM) 노드가 된다. 이웃한 노드간에 데이터 트래픽은 데이터링크(104)를 통해 전달이 되는데, 이 링크는 개념적인 연결을 나타내고 물리적으로는 데이터 링크에 포함이 될 수도 있고, 데이터링크와 분리되어 별개로 존재할 수 도 있다. 물리적으로 데이터링크에 포함되는 경우에는 데이터 셀과 제어용 셀을 구별해 제어용 셀만 제어블록(102)으로 내려주면 논리적으로 제어 메시지 링크(105)를 구성할 수 있다.Assuming that data flows from left to right, node A on the left in FIG. 1 becomes an UPSTREAM node, and nodes B and C on the right side become a DOWNSTREAM node. Data traffic between neighboring nodes is communicated through the data link 104, which represents a conceptual connection, may be physically included in the data link, or may be separate and separate from the data link. In the case of being physically included in the data link, the control message link 105 can be logically formed by dividing the data cell and the control cell into only the control cell and sending it to the control block 102.

단-대-단 지연분포를 구하기 위한 첫 번째 단계로 먼저 각 노드에서 지연 분포가 구해져야 한다. 각 노드에서 지연 분포를 구하는 방법은 크게 두 가지 방법이 있다.As a first step to obtain the short-to-short delay distribution, the delay distribution should be obtained at each node. There are two methods for obtaining the delay distribution at each node.

첫 번째 방법은 테스트 셀을 생성시켜 스위치를 통과시키면서 총 소요시간을 측정하는 방법이다. 테스트 셀을 생성시켜 스위치에 입력하기 직전 또는 입력직후 테스트 셀의 타임스템프에 입력 시간을 써넣고, 스위치를 빠져 나오는 순간의 시각에서 타임스템프에 적힌 입력시간을 빼면 한 노드에서의 지연을 알 수 있다.The first method is to generate a test cell and pass the switch to measure the total time taken. The delay at one node can be known by writing the input time to the test cell's time stamp immediately before or after inputting the test cell to the switch or by subtracting the input time written in the time stamp at the moment of leaving the switch .

두 번째 방법은 출력 버퍼형 스위치 또는 출력포트별로 셀을 분리해서 관리하는 공유버퍼형 스위치에 적용이 가능한 방법으로 버퍼를 관찰해 지연 분포를 얻는 방법이다. 각 셀이 도착하는 시점에 관찰한 버퍼내 셀의 수를 N', 임의의 시간에 관찰한 버퍼내 셀의 수를 N이라고 하면 N',N과 버퍼에서 셀이 서비스를 받기 직전까지 머무는 시간 W사이에는 다음의 수학식 1 같은 관계가 성립한다.The second method is to observe the buffer in a way that can be applied to a shared buffered switch that separates and manages the output buffered switch or the output port. Let N 'be the number of cells in the buffer observed at the time of arrival of each cell, and N', N be the number of cells in the buffer observed at any given time. Let W be the time The following equation (1) holds.

여기서 K는 버퍼에 존재할 수 있는 최대 셀의 수이다.Where K is the maximum number of cells that may be present in the buffer.

상기의 수학식 1을 이용하면 매 셀이 도착하는 순간 버퍼를 관찰하거나 매 셀 타임마다 버퍼를 관찰함으로써 버퍼에서 셀이 서비스 받기 전까지 기다리는 시간의 분포를 알 수 있고, 서비스 시간이 일정한 경우 즉, 출력 링크율이 일정하다면 W를 서비스 시간만큼 수평 이동시킴으로서 셀이 스위칭 시스템에 머무르는 시간의 분포를 얻을 수 있다.Using Equation (1), it is possible to observe the buffer at the moment when each cell arrives or observe the buffer at every cell time, thereby knowing the distribution of the time of waiting until the cell receives the service in the buffer. If the service time is constant If the link rate is constant, the distribution of the time that the cell stays in the switching system can be obtained by horizontally moving W by the service time.

상기에서 설명한 방법에 의해 각 노드의 스위치(101)에서 지연의 분포가 구해질 수 있다. 단-대-단 지연 분포를 구하기 위해서 노드별 지연정보를 누적하는 방법으로는 각 노드들이 자신의 노드에서 발생하는 지연정보와 이웃 노드에서 받는 지연정보를 단순히 상류 또는 하류로 보내어 지연정보를 호 발생 노드 또는 목적지 노드 등 한 곳에 모아서 계산하는 방법이 있을 수 있고①, 또 다른 방법으로 다른 노드에서의 지연정보를 그냥 전달만 하는 것이 아니라 자신의 노드에서의 지연정보까지 포함한 결과를 계산해서 전달하는 방법②이 있을 수 있다.The distribution of the delay can be obtained at the switch 101 of each node by the above-described method. To accumulate the delay information for each node to obtain the short-to-short delay distribution, each node simply sends the delay information generated at its own node and the delay information received from the neighbor node to the upstream or downstream node, There may be a method of collecting a node or a destination node and calculating the result including delay information at its own node instead of just passing the delay information at another node in another way ② There can be.

① 의 경우 중간 노드의 제어기(102)가 직접 연결된 스위치(101)로부터 지연 분포를 받으면(103) 지연정보를 압축해서 호 발생 노드 또는 목적지로 보내주게 되고, 상류 노드 또는 하류 노드에서 지연정보를 받으면 단순히 반대 방향으로 전달하는 역할을 하게 된다. 모든 지연정보가 모이는 마지막 노드에서는 자신의 노드에서 발생하는 지연정보와 받은 지연정보를 이용해 최종적으로 단-대-단 지연을 계산하는 기능이 필요하다.In case (1), when the controller 102 of the intermediate node receives the delay distribution from the directly connected switch 101, the delay information is compressed and sent to the call originating node or the destination. When the delay information is received from the upstream node or the downstream node It simply acts in the opposite direction. In the last node where all delay information is gathered, it is necessary to calculate the end-to-end delay using the delay information and the delay information received from the own node.

② 의 경우 각 노드의 제어 블록(102)은 직접 연결된 스위치에서 지연정보를 받고 상류 노드 또는 하류 노드의 제어 블록으로부터 호 발생 노드부터 상류 노드까지 혹은 목적지로부터 하류 노드까지 누적된 지연분포를 받아 고속 콘볼루션을 수행하고 지연정보를 받은 반대방향으로 자신까지 누적된 지연 분포를 전달하게 된다.The control block 102 of each node receives the delay information from the directly connected switch and receives the cumulative delay distribution from the call originating node to the upstream node or from the destination to the downstream node from the control block of the upstream node or the downstream node, And transmits the delay distribution accumulated up to itself in the opposite direction in which the delay information is received.

①은 최종 노드를 제외한 다른 노드들에서 연산이 줄어드는 장점이 있는 반면, 호 발생 노드부터 목적지 노드까지 노드의 개수가 Z이라 하면, 노드별 지연정보를 전달하는 횟수가 Z의 제곱에 비례하게 되고, ② 의 경우에는 각 노드에서 고속 콘볼루션을 수행하기 때문에 필요한 연산의 양이 조금 더 많지만 노드별 지연정보를 전달하는 회수가 Z에 비례하게 된다. 따라서, 단-대-단 지연 예측값을 얻기까지 걸리는 시간은 ② 가 더 짧을 수 있지만, 각 노드에서 고속 콘볼루션을 수행한 이후 정보를 계속 압축하는 ② 에 비해 모든 정보를 모아서 한꺼번에 처리하는 ①이 좀 더 정확한 단-대-단 지연예측을 할 수도 있다.If the number of nodes from the originating node to the destination node is Z, the number of times of transmitting the delay information per node is proportional to the square of Z, In the case of (2), since each node performs high-speed convolution, the number of operations required is slightly larger, but the number of times of transmitting the delay information per node is proportional to Z. Therefore, although the time required to obtain the short-to-end delayed prediction value may be shorter than that in the prior art, the information is continuously compressed after performing the fast convolution at each node, More accurate end-to-end delay prediction may be possible.

호 수락 제어를 하는 경우에는 호 발생 노드에서 트래픽을 망으로 보내기 이전에 망으로 진입하는 관문에 해당하는 노드에서 망의 상황을 판단하고 연결을 설정할지 아닐지를 판단해야 하므로 호 발생 노드 쪽에 가까우면서 호 수락 제어기능을 갖는 노드에서 단-대-단 지연정보를 필요로 하게 된다. 따라서, 이 경우에는 각 노드가 자신의 노드에서 발생하는 지연정보와 하류 노드에서 받는 지연정보를 모두상류 노드로 전달하거나①, 하류 노드에서 누적된 지연정보를 받은 후 자신까지의 지연정보를 추가해 상류 노드로 전달하는 것②이 바람직하다.When call admission control is performed, it is necessary to judge whether or not a connection is established by determining a network situation at a node corresponding to a gateway which enters a network before sending a traffic from the call originating node to the network. Therefore, End-to-end delay information in a node having an admission control function. In this case, in this case, each node transmits both the delay information generated at its own node and the delay information received from the downstream node to the upstream node, or adds the delay information to the upstream node after receiving accumulated delay information from the downstream node, (2) is preferable.

도 2는 지연정보를 이웃 노드와 송수신하는 콘볼루션을 계산하는 제어블록을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 제어블록(102)의 기능을 좀 더 구체적으로 나타내었다.2 shows a control block for calculating a convolution for transmitting and receiving delay information to and from a neighboring node. The function of the control block 102 is shown in more detail as shown.

망의 가장자리에 있는 노드인 경우 호 수락 제어 블록(204)이 호 수락 제어 기능을 하게 된다. 라우팅 정보 관리기(203)는 자신의 노드를 거쳐가는 모든 연결에 대한 라우팅 정보를 관리한다. 호 설정 과정에서 호 수락 제어 블록(204)이 호 연결을 허락한 경우 새로운 연결에 대한 라우팅 정보가 라우팅 정보 관리기(203)에 추가된다. 지연 분포 처리기(205)의 기능은 각 노드에서의 지연정보를 누적하는 방법에 따라 달라지게 된다.In the case of a node at the edge of the network, the call admission control block 204 performs the call admission control function. The routing information manager 203 manages routing information for all connections going through its own node. In the call setup process, when the call admission control block 204 permits the call connection, the routing information for the new connection is added to the routing information manager 203. The function of the delay distribution processor 205 depends on the method of accumulating the delay information at each node.

상기 ①의 방법을 사용하는 경우 지연 분포 처리기(205)는 각 출력포트마다 하나씩 할당되어 해당 출력포트를 지나는 셀의 지연 분포를 받아서 저장한다. 스위치(201)에서 받은 출력포트별 지연정보는 라우팅 정보 관리기(203)를 거쳐 지연 분포 처리기(205)로 전달된다. 지연정보를 호 발생 노드에서 모으는 경우 지연 분포 처리기는 하류 노드에서 오는 지연정보도 저장해서 직접 연결된 스위치에서 발생하는 지연정보와 하류 노드에서 받은 지연정보 가운데 어떤 지연정보를 먼저 상류로 전달할지 결정한 다음 그 순서대로 지연정보 스위칭 블록(206)을 통해 상류로 전달하게 된다. 이 경우 각 지연정보가 나가는 포트 번호는 라우팅 정보 관리기(203)에 의해 결정된다.In the case of using the above method (1), the delay distribution processor 205 allocates one to each output port and receives and stores the delay distribution of the cell passing through the corresponding output port. The delay information for each output port received from the switch 201 is transmitted to the delay distribution processor 205 via the routing information manager 203. [ When the delay information is collected at the call origination node, the delay distribution processor also stores the delay information from the downstream node to determine which delay information, which is received from the directly connected switch and the delay information received from the downstream node, In order, upstream of the delay information switching block 206. In this case, the port number at which each delay information exits is determined by the routing information manager 203.

지연정보를 목적지 노드에서 모으는 경우에는 상류에서 오는 지연정보가 지연정보 스위칭 블록(206)을 통해 해당되는 하류 노드의 방향의 지연 분포 처리기(205)로 전달된다. 지연 분포 처리기(205)는 직접 연결된 스위치에서 받은 지연정보와 상류 노드에서 받은 지연정보 가운데 어떤 것을 먼저 전달할지 순서를 정하고 그 즉시 지연정보를 하류 노드로 전달하게 된다.When the delay information is collected at the destination node, the delay information from the upstream is transmitted to the delay distribution processor 205 in the direction of the corresponding downstream node through the delay information switching block 206. The delay distribution processor 205 determines which one of the delay information received from the directly connected switch and the delay information received from the upstream node is to be transmitted first, and immediately transmits the delay information to the downstream node.

상기 ②의 지연정보 누적 방법을 사용하는 경우에 지연 분포 처리기(205)는 각 출력포트마다 하나씩 할당되어 해당 출력포트를 지나는 셀의 지연 분포를 저장하고 다른 노드의 지연을 받아서 고속 콘볼루션 근사 계산을 한다.In the case of using the delay information accumulation method in the above (2), the delay distribution processor 205 allocates one for each output port, stores the delay distribution of the cell passing through the corresponding output port, and receives the delay of another node to calculate a fast convolution approximation do.

지연 분포 처리기(205)가 하류 노드에서 누적된 지연 분포를 받아 고속 콘볼루션을 하는 경우에는 계산 결과를 저장하고 있다가 라우팅 정보 관리기(203)가 해당되는 상류 노드를 찾아 지연정보 스위칭 블록(206)에 관련 정보를 보내면 계산 결과는 지연정보 스위칭 블록(206)을 거쳐 상류 노드로 전달이 된다. 지연 분포 처리기(205)가 상류 노드에서 누적된 지연 분포를 받아 고속 콘볼루션을 하는 경우에는 상류 노드에서 오는 지연 분포가 지연정보 스위칭 블록(206)을 통해 해당 지연 분포 처리기(205)로 전달되고, 지연 분포 처리기(205)는 자신의 노드에서의 지연 분포와 상류 노드에서의 지연 분포를 모두 받는 즉시 고속 콘볼루션을 수행해 하류 노드로 결과를 보내주게 된다.When the delay distribution processor 205 receives the accumulated delay distribution at the downstream node and performs the fast convolution, the routing information manager 203 stores the calculation result, and the routing information manager 203 searches for the corresponding upstream node, The calculation result is transferred to the upstream node via the delay information switching block 206. [ When the delay distribution processor 205 receives the accumulated delay distribution at the upstream node and performs fast convolution, the delay distribution from the upstream node is transmitted to the corresponding delay distribution processor 205 through the delay information switching block 206, The delay distribution processor 205 receives the delay distribution at its own node and the delay distribution at the upstream node, and then performs fast convolution and sends the result to the downstream node.

도 3은 고속 콘볼루션의 근사 알고리즘의 원리를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, X가 자기 노드에서의 지연이고, Y가 이웃 노드에서의 지연이라고 하면,확률 변수 X2와 Y2의 확률 질량 함수(pmf)(303,304)는 확률 변수 X와 Y의 확률 질량 함수(301,302)로부터 다음의 수학식 2와 3에 의해 만들어진다.Figure 3 shows the principle of an approximation algorithm for fast convolution. X is delay in the self-node, Y is Speaking of delay in the neighbor nodes, the random variable X 2 and Y 2 of the probability mass function (pmf) (303,304) is the probability mass of the random variables X and Y, as illustrated (2) and (3) from the functions (301, 302).

도 3에서는 Δ와 Δ2의 값이 모두 2인 경우를 다루고 있다.FIG. 3 deals with cases where the values of? And? 2 are both 2.

도 3에서 X2,Y2의 pmf(303,304)를 콘볼루션하면 그 결과 분포 함수에서도 0이 많이 나오게 된다는 것을 쉽게 예측할 수 있다. Δ와 Δ2가 같을 때, 다음의 수학식 4와 5에서 보는 바와 같이 0이 나오는 경우를 곱셈 계산에서 제외하게 되면 곱셈의 횟수가 줄어서 속도를 높일 수가 있다.In FIG. 3, it can be easily predicted that, when the pmf (303,304) of X 2 and Y 2 is convoluted, the resulting distribution function will be zero. When Δ and Δ 2 are equal to each other, as shown in the following equations (4) and (5), if the case where 0 is exited is subtracted from the multiplication calculation, the number of times of multiplication can be reduced and the speed can be increased.

상기에서 P_{X_2^'} (i)와 P_{Y_2^'} (i)는 다음과 같이 정의된다.In the above, P_ {X_2 ^ '} (i) and P_ {Y_2 ^'} (i) are defined as follows.

이 결과는 X2의 pmf와 Y2의 pmf의 콘볼루션이 P_{X_2^'} (i)와 P_{Y_2^'} (i)를 콘볼루션한 후 스케일을 바꾸어줌으로써 계산될 수 있음을 의미한다. X와 Y의 최대값을 각각 DX, DY라고 하면 pmf P_{X_2^'} (i)를 구성하는 확률값의 개수는 PX(i)에 비해 1/Δ 정도로 작다. 따라서, X와 Y대신 X2와 Y2의 pmf를 콘볼루션하면 곱셈의 횟수를 (DX+1)×(DY+1)에서로 줄일 수 있고 상보 누적 분포함수 (COMPLEMENTARY CUMULATIVE DISTRIBUTION FUNCTION)의 상한치를 얻게 된다. Δ와 Δ2가 다를 때에는 Δ와 Δ2의 최대공약수를 Δ' 라고 하면 곱셈의 횟수를로 줄일 수 있다. 그런데, Δ와 Δ2가각각 큰 값이더라도 서로 소이면 콘볼루션 속도 측면에서 이득을 볼 수 없기 때문에 데이터 압축율Δ는 항상 2의 거듭 제곱 형태로 취해진다.This result implies that the convolution of pmf of X 2 and pmf of Y 2 can be calculated by convolving P_ {X_2 ^ '} (i) and P_ {Y_2 ^'} (i) do. Let X X and Y Y be the maximum values of D X and D Y , respectively. The number of probability values constituting pmf P_ {X_2 ^ '} (i) is about 1 / Δ smaller than P X (i). Therefore, when the pmf of X2 and Y2 is convoluted instead of X and Y, the number of times of multiplication is (D X +1) × (D Y +1) And the upper limit of the COMPLEMENTARY CUMULATIVE DISTRIBUTION FUNCTION is obtained. When Δ and Δ 2 are different, let Δ 'denote the greatest common divisor of Δ and Δ 2 , and multiply the number of multiplications . However, even if Δ and Δ 2 are large values, the data compression ratio Δ is always taken as a power of 2 because there is no gain in terms of the convolution speed.

지금까지 살펴본 바와 같이 데이터 압축율 Δ와 Δ2를 도입함으로써 기존의 콘볼루션을 사용하는 경우에 비해 곱셈의 횟수를 줄일 수 있다. 이 밖에 데이터 압축율을 사용하면 단-대-단 지연을 추정하기 위해서 인접한 노드간에 전달하는 데이터의 양을 줄일 수 있다. 상기에서 Y가 이웃 노드까지의 지연이고, Y의 최대값인 DY인 경우 Y의 pmf에 대한 데이터 압축율이 Δ2이면 연속된 노드에 걸친 지연 분포를 계산하기 위해 그 이웃 노드가 전달해야 하는 확률값의 개수는이 된다.As described above, by introducing the data compression ratios Δ and Δ 2 , it is possible to reduce the number of times of multiplication compared with the case where the conventional convolution is used. In addition, using the data compression rate can reduce the amount of data to be transferred between adjacent nodes to estimate the short-to-one delay. In this case, if Y is the delay to the neighboring node, and D Y is the maximum value of Y , if the data compression rate for pmf of Y is Δ 2, the probability distribution The number of .

Δ2를 일정한 값으로 정하면 이웃한 노드간 전달하는 확률값의 개수는 최대 지연이 증가할수록 늘어나게 된다. 이는 곧 각 노드에서 발생하는 지연 정도에 따라 단-대-단 지연계산이 영향을 받게됨을 의미하므로 바람직하지 않다.If Δ 2 is set to a constant value, the number of probability values transmitted between neighboring nodes increases as the maximum delay increases. This is not preferable because it means that the short-to-end delay calculation is influenced by the degree of delay occurring at each node.

상기와 같은 점을 해소하고자 도 4에서는 각 노드에서의 지연에 기반해 데이터 압축율을 결정하는 알고리즘을 제안한다. 도 4는 고속 콘볼루션의 근사 계산에 필요한 데이터 압축율을 계산하는 알고리즘을 나타낸 순서도이다. 도시된 바와 같이, 노드간에 전달하는 확률값의 개수를 m이라 하고, m 또한 2의 거듭 제곱이라고 가정한다. 알고리즘에 사용되는 모든 변수와 지연 분포를 저장하는 배열 a[i]에 메모리를 할당하고 초기화시킨다(401). 지연 분포를 배열 a[i]에 저장한다(402). 여기서 i는 셀 타임 단위의 지연을 의미하고, a[i]는 지연이 i 셀 타임인 확률을 나타낸다. 지연 분포가 주어졌으므로 다음은 최대 지연을 찾아서 그 값을 Dmax에 저장한다(403). 상기에서 데이터 압축율 Δ를 항상 2의 거듭 제곱형태로 취한다고 했기 때문에을 만족하는 최소의 j를 구하고(404,405),으로 Δ를 정하고(406), 데이터를 수학식 2와 6의 알고리즘으로 압축하면 이웃 노드에 전달하는 확률값의 개수가 m을 넘지 않게 된다.In order to solve the above problem, FIG. 4 proposes an algorithm for determining the data compression rate based on the delay at each node. 4 is a flowchart showing an algorithm for calculating a data compression ratio required for approximate calculation of a fast convolution. As shown, it is assumed that the number of probability values transmitted between nodes is m, and m is also a power of 2. (401) allocates and initializes a memory in an array a [i] storing all the variables and delay distributions used in the algorithm. The delay distribution is stored in the array a [i] (402). Where i represents the delay in cell time units, and a [i] represents the probability that the delay is i cell time. Given the delay distribution, the next step is to find the maximum delay and store the value in D max (403). Since the data compression rate? Is always taken as a power of 2 (404,405), < / RTI > (406). When the data is compressed by the algorithms of Equations (2) and (6), the number of probability values to be transmitted to neighboring nodes does not exceed m.

도 5는 두 개의 지연 분포에 대해서 고속 콘볼루션 근사 기능을 수행하는 지연 분포 처리기를 블록으로 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이 상기의 ②의 지연 누적 방법을 사용하는 경우 고속 콘볼루션 근사 계산을 하는 지연분포 처리기(205)의 세부구성을 나타내었다.Figure 5 is a block diagram of a delay distribution processor that performs a fast convolution approximation function for two delay distributions. As shown in the figure, the detailed structure of the delay distribution processor 205 for performing the fast convolution approximation calculation when the delay accumulation method (2) is used is shown.

확률분포 저장장치 #1(502)는 해당되는 출력포트를 지나는 셀의 지연 분포를 저장한다. 이 때 지연은 셀 타임 단위로 측정이 되고, 각 지연값에 대해 발생 비율이 저장된다.The probability distribution storage # 1 (502) stores the delay distribution of the cell passing through the corresponding output port. At this time, the delay is measured in cell time units, and the occurrence rate is stored for each delay value.

확률 분포 저장장치 #2(503)는 상류 노드 또는 하류 노드로부터 지연정보를 받는다. 제어기에서 고속 콘볼루션이 된 결과는 확률분포 압축기 #2(511)에 저장된다. 확률 분포 저장장치 #2(503)가 상류 노드에서 지연정보를 받으면 확률분포 압축기 #2(511)는 하류 노드로 연결이 되고, 확률 분포 저장장치 #2(503)가 하류 노드에서 지연정보를 받으면 확률분포 압축기 #2(511)는 상류 노드로 연결이 된다.The probability distribution storage device # 2 (503) receives delay information from the upstream node or the downstream node. The result of the fast convolution in the controller is stored in the probability distribution compressor # 2 (511). When the probability distribution storage device # 2 503 receives the delay information from the upstream node, the probability distribution compressor # 2 511 is connected to the downstream node, and when the probability distribution storage device # 2 503 receives the delay information from the downstream node The probability distribution compressor # 2 (511) is connected to the upstream node.

확률 분포 저장장치 #2(503)는 먼저 이웃 노드에서의 지연 분포 데이터 압축율 Δ2를 받아 delta2 블록(505)으로 전달하고 이어서 수학식 3과 6으로 계산된 압축된 지연 분포 P_{Y_2^'} (i)를 받아 저장한다.The probability distribution storage device # 2 503 first receives the delay distribution data compression rate? 2 at the neighbor node and delivers it to the delta2 block 505 and then calculates the compressed delay distribution P_ {Y_2 ^ '} (i).

확률 분포 저장장치 #1(502)는 자신의 스위치의 해당 출력포트로 나가는 셀이 겪는 지연의 분포를 그대로 받아들인다. 확률분포 저장장치 #1(502)가 입력받은 지연 분포를 이용해 DELTA 1 계산블록(504)은 도 4의 알고리즘으로 데이터 압축율 Δ을 계산한다. Δ가 증가하면 속도가 빨라지는 반면 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 정확도에 비중을 많이 두는 경우에는 DELTA1 계산 블록(504)이 도 4의 알고리즘 대신 Δ를 항상 1로 고정해서 출력하도록 할 수도 있다.The probability distribution storage # 1 (502) accepts the distribution of the delay experienced by the cell going to the corresponding output port of its switch. The DELTA 1 calculation block 504 calculates the data compression rate Δ using the algorithm of FIG. 4 using the delay distribution received by the probability distribution storage device # 1 (502). If Δ increases, there is a disadvantage that the speed is faster but the accuracy is lowered. In the case where the weight is given to the accuracy, the DELTA 1 calculation block 504 may always output Δ by fixing the Δ in place of the algorithm of FIG.

확률 분포 압축기 #1는 DELTA 1 계산 블록(504)에서 계산된 Δ와 함께 수학식 2와 6을 이용해 압축된 지연 분포 P_{X_2^'} (i)를 생성해서 저장한다.The probability distribution compressor # 1 generates and stores a compressed delay distribution P_ {X_2 ^ '} (i) using the expressions 2 and 6 together with the Δ calculated in the DELTA 1 calculation block 504.

최소값 계산 블록(507)은 DELTA 1 계산 블록(504)에서 계산된 Δ와 DELTA 2 블록(505)에 저장된 Δ2의 최대 공약수를 계산한다. Δ와 Δ2가 모두 2의 거듭제곱인 경우에는 두 숫자의 최대 공약수가 두 숫자 가운데 작은 값과 같으므로 최소값 계산블록(507)은 Δ와 Δ2가운데 최소값(Δ')을 선택하는 기능을 한다.The minimum value calculation block 507 calculates the greatest common divisor of DELTA 2 stored in DELTA 2 and DELTA 2 block 505 calculated in DELTA 1 calculation block 504. If both Δ and Δ 2 are powers of two, since the greatest common divisor of the two numbers is the same as the smallest of the two numbers, the minimum value calculation block 507 functions to select the minimum value Δ 'between Δ and Δ 2 .

콘볼루션 계산기(508)는 압축된 지연 분포 P_{X_2^'} (i), P_{Y_2^'} (i)를 콘볼루션하는 기능을 한다. 확률 분포 저장장치 #3(509)는 콘볼루션 계산기(508)의 콘볼루션 결과와 Δ' 를 받아 수학식 4와 5에 따라 원래의 스케일로 복원하여 콘볼루션 결과를 저장한다. 단-대-단 지연 계산을 위하여 콘볼루션 결과는 또 다른 이웃 노드에 다시 전달되어야 한다. 결과 분포를 전달하기 전에 전달하는 데이터의양을 줄이기 위해서 DELTA 3 계산 블록(510)이 콘볼루션 결과 얻어진 지연 분포에 대해 데이터 압축율 Δ3를 계산하게 된다.Convolution calculator 508 convolves the compressed delay distribution P_ {X_2 ^ '} (i), P_ {Y_2 ^'} (i). The probability distribution storage unit # 3 509 receives the convolution result and Δ 'of the convolution calculator 508, restores the original scale according to Equations 4 and 5, and stores the convolution result. For fast-to-short delay computation, the convolution result must be passed back to another neighbor node. In order to reduce the amount of data to be delivered before delivering the result distribution, the DELTA 3 calculation block 510 calculates the data compression rate Δ 3 for the delay distribution obtained as a result of the convolution.

확률 분포 압축기 #2(511)는 DELTA 3 계산블록(510)에서 받은 데이터 압축율 Δ3로 수학식 2와 6의 알고리즘으로 지연 분포를 압축하고 나서 데이터 압축율과 압축된 누적 지연 분포를 다른 이웃 노드로 전달(514)하기 위해 저장한다.The probability distribution compressor # 2 511 compresses the delay distribution using the data compression rate? 3 received from the DELTA 3 calculation block 510 using the algorithms of Equations 2 and 6, and then compresses the data compression rate and the compressed cumulative delay distribution to another neighboring node (514).

도 6은 ①의 지연 누적 방법을 사용하는 경우 지연 분포가 모두 모이는 종단 노드를 제외한 노드들에서 자신의 노드의 지연 분포와 이웃한 노드의 지연 분포를 전달하는 기능을 수행하는 지연 분포 처리기(205)를 블록으로 나타낸 것이다. 도 5에서 설명한 ②의 지연 분포 처리기(501)와 마찬가지로 직접 연결된 스위치의 해당 출력포트에서 발생하는 셀 지연 분포가 확률 분포 저장 장치 #1(602)에 저장이 되고 상류 노드 또는 하류 노드에서 받은 지연정보가 확률 분포 저장 장치 #2(604)에 저장이 된다. ②의 지연 분포 처리기(501)에서는 상류 노드 또는 하류 노드에서 받은 지연정보 가운데 데이터 압축율을 분리해서 DELTA 2 블록(505)에 저장했으나, ①의 지연 분포 처리기(601)의 경우는 고속 콘볼루션을 하지 않기 때문에 데이터 압축율을 분리하지 않고 지연 분포의 확률값들과 함께 확률 분포 저장 장치 #2(604)에 저장한다. 확률 분포 저장 장치 #1(602)에 저장된 지연 분포에 대해 DELTA 계산 블록(603)은 도 4의 알고리즘에 따라 데이터 압축율 Δ를 계산하고, 확률 분포 압축기 #1(605)는 확률 분포 저장 장치 #1(602)에 저장된 지연 분포를 수학식 2와 6의 알고리즘에 따라 Δ의 비율로 압축해 압축된 지연 분포와 Δ를 저장한다.6 illustrates a delay distribution processor 205 that performs a function of transmitting a delay distribution of its own node and a delay distribution of neighboring nodes in nodes other than the end node where all the delay distributions are collected when the delay accumulation method of (1) . 5, the cell delay distribution generated at the corresponding output port of the directly connected switch is stored in the probability distribution storage # 1 602 and the delay information received from the upstream node or the downstream node Is stored in the probability distribution storage # 2 (604). In the delay distribution processor 501 of FIG. 2, the data compression rate among the delay information received from the upstream node or the downstream node is separated and stored in the DELTA 2 block 505. However, in the case of the delay distribution processor 601, The data compression ratio is stored in the probability distribution storage # 2 (604) together with the probability values of the delay distribution without separating the data compression rate. The DELTA calculation block 603 calculates the data compression ratio Δ according to the algorithm of FIG. 4 for the delay distribution stored in the probability distribution storage device # 1 602, and the probability distribution compressor # 1 605 calculates the probability distribution storage # The delay distribution stored in the delay storage 602 is compressed according to the algorithm of Equations (2) and (6) at a rate of? To store the compressed delay distribution and?.

②방식의 지연 분포 처리기(501)는 두 가지 지연 분포를 받아 고속 콘볼루션을 해서 그 결과를 압축해서 전달하기 때문에 계산 결과를 한 번만 전송하면 되지만 ①방식의 지연 분포 처리기(601)는 두 가지 지연 분포를 각각 분리해서 전달하기 때문에 두 가지 지연 분포 가운데 어떤 분포를 먼저 전달할지 순서를 정할 필요가 있다. 이와 같은 역할을 스케줄러 블록(606)이 수행하게 된다. 스케줄링 알고리즘으로는 일찍 도착한 지연 분포가 먼저 전송되는 FIFO(FIRST-IN FIRST-OUT)방식을 사용할 수가 있다. 두 지연 분포가 동시에 도착하는 경우에는 직접 연결된 노드에서 발생하는 지연정보에 비해 이웃한 노드들에서 전달되는 정보의 양이 일반적으로 더 많다고 볼 수 있기 때문에 확률 분포 저장 장치 #2(604)에 높은 우선 순위를 주어서 전달하는 방법을 사용하면 확률 분포 저장 장치 #2(604)에 필요한 버퍼의 양을 최소화할 수 있다. 반면에 모든 지연정보가 모이는 최종 노드에서 각 노드의 지연 분포가 모두 도착하기 이전에 고속 콘볼루션의 수행을 시작해서 소요되는 시간을 줄이고자 하는 경우에는 직접 연결된 스위치에서 발생한 지연정보를 저장하고 있는 확률 분포 압축기 #1(605)에 높은 우선 순위를 주어 콘볼루션을 수행하는 노드에 가까운 노드에서의 지연정보를 먼저 전달하는 것이 바람직하다.2) -type delay distribution processor 501 receives two delay distributions, performs a fast convolution, compresses and transmits the result, and thus the calculation result is transmitted only once. However, the delay distribution processor 601 of the (1) Since we distribute the distributions separately, it is necessary to determine the sequence of the distribution of the two delay distributions first. The scheduler block 606 performs such a role. As the scheduling algorithm, it is possible to use a FIFO (FIRST-IN FIRST-OUT) scheme in which an early arrival delay distribution is transmitted first. When two delay distributions arrive at the same time, the amount of information transmitted from the neighboring nodes is generally larger than the delay information generated by the directly connected node. Therefore, the probability distribution storage device # 2 604 is given a high priority By using the method of transferring the data with the rank, it is possible to minimize the amount of buffer required for the probability distribution storage # 2 (604). On the other hand, if it is desired to reduce the time required to start the high-speed convolution before the delay distribution of each node arrives at the final node where all the delay information is gathered, It is preferable to give the distributed compressor # 1 605 a high priority and delay information at a node close to the node performing the convolution.

중간 노드들은 단순히 자신의 노드에서 발생하는 지연 분포와 이웃한 노드에서 받은 지연 분포를 호 발생 노드 또는 목적지 노드로 단순히 전달하는 기능만 했으나, 최종 노드의 지연 분포 처리기에서는 여러 노드에서 발생한 지연 분포를 콘볼루션해야 하기 때문에 그 구조가 중간 노드에 비해서 더 복잡해진다.The intermediate node simply transfers the delay distribution from its own node and the delay distribution received from the neighbor node to the originating node or destination node. However, in the delay distribution processor of the last node, The structure is more complicated than the intermediate node because it has to be looped.

도 7은 ①의 지연 누적 방법을 사용하는 경우 지연 분포가 모이는 종단 노드에서 모든 노드에서의 지연 분포를 받아서 고속 콘볼루션 근사 기능을 수행하는 지연 분포 처리기(205)를 블록으로 나타낸 것이다.FIG. 7 is a block diagram of a delay distribution processor 205 that performs a fast convolution approximation function by receiving a delay distribution at all nodes in an end node where delay distribution is collected when the delay accumulation method of (1) is used.

직접 연결된 스위치의 해당 출력포트에서 발생하는 지연 분포는 지연 분포 처리기(701)의 확률 분포 저장 장치 #1에 저장된다. DELTA 1 계산 블록(703)은 도 4의 알고리즘에 따라서 데이터 압축율 Δ를 결정하고, 확률 분포 압축기 #1(705)는 확률 분포 저장장치 #1(702)에 저장된 지연 분포를 Δ의 비율로 압축해서 압축된 지연 분포와 압축율 Δ를 선택기(706)로 보내게 된다.The delay distribution occurring at the corresponding output port of the directly connected switch is stored in the probability distribution storage # 1 of the delay distribution processor 701. The DELTA 1 calculation block 703 determines the data compression rate Δ according to the algorithm of FIG. 4, and the probability distribution compressor # 1 705 compresses the delay distribution stored in the probability distribution storage # 1 702 at a rate of Δ The compressed delay distribution and the compression ratio [Delta] are sent to a selector 706.

고속 콘볼루션 계산이 시작되면 선택기는 처음에 확률 분포 압축기 #1의 결과를 선택하기 때문에 확률 분포 저장 장치#2에는 최종 노드에서 발생한 지연 분포가 저장되고 그 지연 분포에 대한 데이터 압축율이 DELTA 2 블록(708)에 저장된다. 확률 분포 저장 장치 #3(709)는 처음에 최종 노드에 가장 가까운 노드에서 발생한 지연 분포를 받게 되고, 그 분포에 대한 데이터 압축율을 DELTA 3 블록(710)에 저장한다. 그 이후 최소값 계산 블록(711)이 고속 콘볼루션되는 두 지연 분포에 대한 두개의 데이터 압축율 가운데 최소값을 선택하고, 콘볼루션 계산기 블록(712)은 압축된 두 지연 분포에 대해 콘볼루션 연산을 수행해 그 결과를 확률 분포 저장 장치 #4(713)로 보내주게 된다. 따라서, 확률 분포 저장 장치 #4(713)는 일단 최종 노드에서의 지연 분포와 가장 가까운 노드에서의 지연 분포를 고속 콘볼루션한 결과와 데이터 압축율의 최소값을 저장하게 된다. 이 결과를 선택기(706)로 피드-백(FEED BACK)하면 선택기는 두 번째부터 콘볼루션이 모두 끝날 때까지 확률 분포 저장 장치 #4(713)를 선택하게 된다. 따라서 누적된 콘볼루션 결과는 확률 분포 저장 장치 #4(707)에 저장되고 다음으로 가까운 노드에 대한 지연 분포는 확률 분포 큐-(QUEUE)(704)로부터 확률 분포 저장 장치 #3에 전달되어 저장된다. 이와 같이 확률 분포 저장장치 #2(707)에 저장된 누적 지연 분포와 확률분포 저장장치 #3(709)에 저장된 다음으로 가까운 노드의 지연 분포에 대해 고속 콘볼루션을 수행하는 과정을 반복함으로써 결과적으로 단-대-단 지연이 근사적으로 계산이 된다. 이 결과는 최종적으로 확률분포 저장장치 #4(713)에 저장된다.Since the selector selects the result of the probability distribution compressor # 1 at the beginning of the fast convolution calculation, the probability distribution store # 2 stores the delay distribution generated at the last node, and the data compression rate for the delay distribution is stored in the DELTA 2 block 708 < / RTI > The probability distribution storage device # 3 (709) receives the delay distribution generated at the node closest to the final node for the first time, and stores the data compression rate for the distribution in the DELTA 3 block (710). The minimum value calculation block 711 then selects the smallest of the two data compression ratios for the two delay distributions that are fast convoluted and the convolution calculator block 712 performs a convolution operation on the two compressed delay distributions, To the probability distribution storage # 4 (713). Accordingly, the probability distribution storage device # 4 713 stores the result of the fast convolution of the delay distribution at the node closest to the delay distribution at the last node and the minimum value of the data compression rate. When the result is fed back to the selector 706, the selector selects the probability distribution storage # 4 (713) from the second to the end of the convolution. Thus, the accumulated convolution result is stored in the probability distribution storage # 4 707 and the delay distribution for the next closest node is transferred from the probability distribution queue- (QUEUE) 704 to the probability distribution storage # 3 and stored . By repeating the process of performing the fast convolution on the cumulative delay distribution stored in the probability distribution storage device # 2 707 and the delay distribution of the next closest node stored in the probability distribution storage device # 3 709, - The near-end delay is approximately calculated. This result is finally stored in the probability distribution storage # 4 (713).

본 발명은 여러 노드에 걸친 지연 분포를 고속으로 콘볼루션함으로써 짧은 시간에 단-대-단 지연의 추정을 가능하게 하는 효과가 있다.The present invention has the effect of enabling estimation of a short-to-end delay in a short time by convoluting a delay distribution across several nodes at high speed.

또한, 지연 분포를 모두 전달하는 것이 아니라 압축해서 전달함으로써 제어 정보로 인한 부하를 줄일 수 있고, 단-대-단 지연 추정 시간을 단축시킬 수 있다.In addition, it is possible to reduce the load caused by the control information by compressing and transmitting the delay distribution instead of transmitting all of the delay distribution, and shortening the estimation time of the short-to-end delay.

또한 본 발명은 단-대-단 지연의 추정 정보를 이용해 현재 망의 상황을 잘 파악함으로써 호 수락 제어가 향상될 수 있고, QoS 라우팅을 하는 경우에도 유용한 정보를 제공할 수 있다.Further, the present invention can improve call admission control by knowing the current network situation by using the estimation information of the short-to-end delay, and can provide useful information even in the case of QoS routing.

Claims (14)

ATM망에서 각 단위 노드에서의 지연정보를 이용하여 단-대-단 지연을 얻는 시스템에 있어서,A system for obtaining a short-to-end delay using delay information at each unit node in an ATM network, 상기 각 단위 노드는 데이터 트래픽을 교환하는 스위치와,Wherein each unit node comprises a switch for exchanging data traffic, 상기 스위치와 접속되고 이웃한 노드간에 지연에 관한 정보를 주고받으며, 누적된 지연을 계산하는 제어블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템.And a control block connected to the switch for exchanging information on delay between neighboring nodes and for calculating an accumulated delay. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 각 단위 노드는 지연 정보가 모이는 종단 노드와 그 이외의 중간 노드로 구분되고,Wherein each of the unit nodes is divided into an end node where delay information is collected and an intermediate node other than the end node, 이웃한 노드간에 데이터 트래픽을 전달하는 데이터링크와,A data link for communicating data traffic between neighboring nodes, 제어메시지를 전달하는 제어메시지링크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템.Further comprising a control message link that conveys a control message to the fast convergence approximation system. 청구항 2에 있어서,The method of claim 2, 상기 제어메시지 링크는 상기 데이터링크에 포함될 수 있고 또한, 데이터링크와 분리되어 독립적으로 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템.Wherein the control message link can be included in the data link and can be independently configured separate from the data link. ≪ Desc / Clms Page number 19 > 청구항 3에 있어서,The method of claim 3, 상기 제어메시지 링크가 데이터링크에 포함된 경우는, 데이터 셀과 제어용 셀을 구별하여 제어용 셀만 상기 제어 블록으로 보내주는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화시스템.Wherein when the control message link is included in the data link, only the control cell is transmitted to the control block by distinguishing between the data cell and the control cell, and the fast convolution approximation system for the short-to-single-stage delay prediction. ATM망에서 데이터 트래픽을 교환하는 스위치와, 상기 스위치에 접속되고 이웃한 노드간에 지연정보를 교환하는 제어블록을 포함하는 복수의 단위 노드를 구비한 시스템에 있어서,1. A system having a plurality of unit nodes including a switch for exchanging data traffic in an ATM network and a control block connected to the switch for exchanging delay information between adjacent nodes, 상기 제어블록은, 직접 연결된 상기 스위치에서 출력포트별 지연 분포를 받아 출력하는 라우팅 정보관리기와,The control block includes a routing information manager for receiving and outputting a delay distribution for each output port in the directly connected switch, 상기 라우팅 정보관리기를 통해 직접 연결된 스위치에서 지연 분포를 받고, 이웃한 노드에서 지연 분포를 받아 고속으로 콘볼루션을 수행하는 복수의 지연 분포 처리기와,A plurality of delay distribution processors receiving a delay distribution in a switch directly connected through the routing information manager and performing convolution at a high speed in a neighboring node, 상류 노드에서 오는 지연 분포를 해당 지연 분포 처리기로 보내주거나 상기 지연 분포 처리기의 계산 결과를 해당 상류 노드로 전달하기 위한 지연 정보 스위칭 블록을 포함하고, 상기 소자로서 단-대-단 지연을 계산하기 위해서 이웃 노드에서 지연 분포를 받아 고속 콘볼루션을 수행해서 그 결과를 다른 노드로 전달하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템.And a delay information switching block for sending the delay distribution from the upstream node to the corresponding delay distribution processor or for transferring the calculation result of the delay distribution processor to the corresponding upstream node and for calculating the short- Wherein the neighboring node receives the delay distribution and performs fast convolution, and transmits the result to another node. The fast convergence approximation system for short-to-one-way delay prediction. ATM망에서 데이터 트래픽을 교환하는 스위치와, 상기 스위치에 접속되고 이웃한 노드간에 지연정보를 교환하는 제어블록을 포함하는 복수의 단위 노드를 구비한 시스템에 있어서,1. A system having a plurality of unit nodes including a switch for exchanging data traffic in an ATM network and a control block connected to the switch for exchanging delay information between adjacent nodes, 상기 제어 블록은,The control block includes: 직접 연결된 상기 스위치에서 출력포트별 지연 분포를 받아 출력하는 라우팅 정보관리기와,A routing information manager for receiving and outputting a delay distribution for each output port in the directly connected switch, 상기 라우팅 정보관리기를 통해 직접 연결된 상기 스위치에서 지연 분포를 받고 이웃한 노드에서 지연 분포를 받아 각각을 호 발생 노드 또는 목적지 노드로 전달하는 역할을 하거나 호 발생 노드 또는 목적지 노드에서 고속 콘볼루션을 수행하는 복수의 지연 분포 처리기와,Receives the delay distribution from the switch directly connected through the routing information manager, receives the delay distribution from neighboring nodes, and delivers the delay distribution to the call originating node or the destination node, or performs high speed convolution at the call originating node or the destination node A plurality of delay distribution processors, 상류 노드에서 오는 지연 분포를 해당 지연 분포 처리기로 보내주거나 지연 분포 처리기의 계산 결과를 해당 상류 노드로 전달하는 지연 정보 스위칭 블록을 포함하고,And a delay information switching block for sending the delay distribution from the upstream node to the corresponding delay distribution processor or for transferring the calculation result of the delay distribution processor to the corresponding upstream node, 상기 소자로서 모든 지연 정보가 모이는 호 발생 노드 또는 목적지 노드에서는 고속 콘볼루션을 수행하고, 그 이외의 노드에서는 자신의 노드에서 발생한 지연 정보를 비롯해 자신이 받는 모든 지연 정보를 고속 콘볼루션을 수행할 최종 노드 방향으로 전달하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템.As a result of this, it is necessary to carry out high-speed convolution in a call origination node or a destination node in which all delay information is gathered as the above element, and to perform fast convolution on all delay information received by itself, To-node delay of the fast convergence approximation system. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 라우팅 정보관리기에서는, 호 설정시 라우팅 정보를 기록해서 상류 노드에서 지연분포가 오는 경우 어떤 지연 분포기로 보낼 것인가를 결정하고, 하류 노드에서 지연분포가 오는 경우 지연분포계산 결과 어떤 상류 노드로 보낼 것인가를 결정하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템.The routing information manager records the routing information when a call is established and determines to which delay distributor the delay distribution is sent from the upstream node and determines to which upstream node the delay distribution calculation result is sent from the downstream node Wherein the fast convergence approximation system for short-to-one-way delay prediction determines a fast convergence approximation system. 청구항 5에 있어서,The method of claim 5, 상기 지연분포 처리기는, 지연 분포 압축율 DELTA계산 블록과,Wherein the delay distribution processor comprises: a delay distribution compression ratio DELTA calculation block; 두 지연 분포에 대한 데이터 압축율의 최대 공약수를 두 수의 최소값으로 계산하는 최소값 계산 블록과,A minimum value calculation block for calculating the greatest common divisor of data compression ratios for two delay distributions as a minimum value of two, 다음 식의 알고리즘에 따라 직접 연결된 스위치에서의 지연 분포를 압축하는 확률 분포 압축기#1과,A probability distribution compressor # 1 for compressing a delay distribution in a directly connected switch according to an algorithm of the following equation, 수학식 2와 6으로 압축된 두 지연 분포에 대해 콘볼루션하는 콘볼루션 계산기와,A convolution calculator for convoluting the two delay distributions compressed by equations (2) and (6) 상기 콘볼루션 계산 결과 분포를 원래 스케일로 다시 복원해서 저장하는 확률 분포 저장 장치 #3와,A probability distribution storage # 3 for restoring and storing the convolution calculation result distribution back to the original scale, 상기 콘볼루션 결과를 다른 노드로 전송하기 이전에 상기 수학식 2와 6의 알고리즘으로 다시 압축해주는 확률 분포 압축기#2로 구성되어 서로 독립인 두 지연 분포의 콘볼루션을 고속으로 근사적으로 계산하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템.And a convolution of two delay distributions independent of each other, which is composed of a probability distribution compressor # 2 which compresses again the convolution result with the algorithm of Equations (2) and (6) before transferring the convolution result to another node Speed convolution approximation system for short-to-one-delay prediction. 청구항 8에 있어서,The method of claim 8, 상기 지연 분포 처리기는, 고속 콘볼루션 계산을 하거나 노드간 전달하는 정보의 양을 줄이기 위해 지연의 최대값을 기준으로 압축된 정보의 양이 일정하도록 데이터 압축율을 정하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템.Wherein the delay distribution processor determines a data compression rate such that the amount of compressed information is constant based on the maximum value of the delay in order to perform fast convolution computation or to reduce the amount of information conveyed between nodes. A Fast Convolution Approximation System for Delay Prediction. 청구항 6에 있어서,The method of claim 6, 상기 지연 분포 처리기는, 모든 지연 정보가 모이는 최종 노드가 아닌 노드에 속하는 경우에, 확률 분포 저장장치와,Wherein the delay distribution processor, when belonging to a node other than the last node where all delay information is gathered, DELTA 계산 블록과,A DELTA calculation block, 확률 분포 압축기#1와,Probability distribution compressor # 1, 자신의 노드에서의 지연 정보와 이웃한 노드에서의 지연 정보가 도착한 경우먼저 도착한 정보에 우선 순위를 높게 해서 전달하거나, 자신의 노드에서의 지연 정보에 높은 우선 순위를 두어 전달하거나, 이웃한 노드들의 지연 정보에 우선 순위를 두어 전달하는 스케줄러를 구비하고,When the delay information at the own node and the delay information at the neighboring node arrive, the first arriving information is transmitted with higher priority, the delay information at the own node is given with higher priority, or the neighboring nodes And a scheduler for delivering priority information to the delay information, 직접 연결된 스위치의 해당 출력포트에서 발생하는 지연정보를 일단 압축하고, 자신의 노드에서 발생한 지연 정보와 이웃한 노드에서 받은 지연 정보를 도착한 순서에 따라 호 발생 노드 또는 목적지 노드로 전달하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템.The delay information generated at the corresponding output port of the directly connected switch is temporarily compressed and the delay information generated at the own node and the delay information received from the neighboring node are transmitted to the call originating node or the destination node according to the arrival order A fast convolution approximation system for short - to - delay prediction. 청구항 6에 있어서,The method of claim 6, 상기 지연 분포 처리기는, 모든 지연 정보가 모이는 최종노드에 속하는 경우, 확률 분포 저장장치와,Wherein the delay distribution processor, when belonging to an end node where all delay information is gathered, DELTA 계산 블록과,A DELTA calculation block, 호 발생 노드와 목적지 노드 사이에서 호 발생 노드를 제외한 모든 노드의 지연 분포를 가까운 노드의 지연 분포부터 차례로 저장하는 확률 분포 QUEUE와,A probability distribution QUEUE between the call origination node and the destination node storing the delay distribution of all the nodes except for the call origination node in order from the delay distribution of the near node, 자신의 노드에서 지연 분포와 누적된 지연 분포 가운데 하나를 선택하는 기능을 하는 선택기와,A selector for selecting one of a delay distribution and an accumulated delay distribution at its own node; 누적된 지연 분포의 데이터 압축율과 누적에 포함되지 않은 노드 가운데 가장 가까운 노드에서의 지연 분포의 데이터 압축율 가운데 최소값을 선택하는 최소값 계산블록과,A minimum value calculation block for selecting a minimum value among the data compression rate of the accumulated delay distribution and the data compression rate of the delay distribution at the nearest node among the nodes not included in the accumulation, 콘볼루션 계산기를 구비하고,A convolution calculator, 호 발생 노드부터 목적지 노드까지 호가 거쳐가는 모든 노드에서의 지연 분포를 받아 가까운 노드의 지연 분포부터 차례로 고속 콘볼루션을 계산하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 시스템.Wherein the fast convergence is calculated from the delay distribution of the nearest node in order from the delay distribution at all the nodes going through the call from the call origination node to the destination node. 두 개의 지연 분포에 대해서 고속 콘볼루션 근사 기능을 수행하는 지연 분포 처리기에 있어서,A delay distribution processor for performing a fast convolution approximation function on two delay distributions, 해당되는 출력포트를 지나는 셀의 지연 분포를 확률 분포 저장장치 #1에 저장하는 단계;와,Storing a delay distribution of a cell passing through a corresponding output port in probability distribution storage # 1; 확률 분포 저장장치 #2에서 상류 노드 또는 하류 노드로부터 지연정보를 전송받는 단계;와,Receiving delay information from the upstream node or the downstream node in the probability distribution storage device # 2; 확률 분포 압축기 #2는 하류 노드에서 지연정보를 받으면 상류 노드로 연결이 되거나, 상류 노드에서 지연정보를 받으면 하류 노드로 연결되는 단계;와,The probability distribution compressor # 2 is connected to the upstream node when it receives the delay information from the downstream node, or to the downstream node when receiving the delay information from the upstream node. 확률 분포 저장장치 #2에서 이웃 노드에서의 지연 분포 데이터 압축율을 전송받아 delta 2 블록으로 전송하는 단계;와,Receiving a delay distribution data compression ratio at a neighboring node in a probability distribution storage device # 2 and transmitting the delay distribution data compression ratio to a delta 2 block; 다음의 수학식 2와 6에 의해 계산된 압축된 지연분포를 저장하는 단계;와,Storing a compressed delay distribution calculated by the following equations (2) and (6); and 확률 분포 저장장치 #1에 입력된 지연 분포를 이용해 delta 1 계산블록에서 데이터 압축율을 계산하는 단계;와,Calculating a data compression ratio in the delta 1 calculation block using the delay distribution input to the probability distribution storage # 1; 제 1 확률분포 압축기에서 상기의 delta 1 블록에서 계산된 압축율로 압축된 지연 분포를 생성해서 저장하는 단계;와,Generating and storing a compressed delay distribution at a compression rate calculated in the delta 1 block in the first probability distribution compressor; 최소값 계산 블록에서 상기 delta 1 블록에서 계산된 압축율과 delta 2 블록에서 계산된 압축율의 최대 공약수를 계산하는 단계;와,Calculating a maximum common divisor of the compression ratio computed in the delta 1 block and the compression ratio computed in the delta 2 block in the minimum value calculation block; 콘볼루션 계산기에서 압축된 지연 분포를 콘볼루션하는 단계;와,Convoluting the compressed delay distribution in the convolution calculator; 확률 분포 저장장치 #3에서 상기 콘볼루션 계산기의 결과와 다음의 수학식 4와 5에 따라 원래의 스케일로 복원하여 콘볼루션 결과를 저장하는 단계;와,Storing the convolution result in the probability distribution storage unit # 3 by restoring the result of the convolution calculator to the original scale according to the following equations (4) and (5) 상기 콘볼루션 결과를 또 다른 이웃 노드에 다시 전달하기 위해서 delta 3 블록에서 콘볼루션 결과 얻어진 지연 분포의 데이터 압축율을 계산하는 단계;와,Calculating a data compression rate of the delay distribution obtained as a result of the convolution in the delta 3 block to transfer the convolution result to another neighbor node again; 제 2 확률분포 압축기에서 상기 delta 3 에서 전송받은 데이터 압축율을 이용하여 다음 수학식 2와 6으로 지연 분포를 압축하는 단계;와,Compressing the delay distribution using Equation (2) and Equation (6) using the data compression rate received from the delta 3 in the second probability distribution compressor; 데이터 압축율과 압축된 누적지연 분포를 다음 이웃노드로 전달하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 방법.And transmitting the data compression rate and the compressed cumulative delay distribution to a next neighbor node. ≪ Desc / Clms Page number 19 > 노드 자신의 지연 분포와 이웃한 노드의 지연 분포를 전달하는 기능을 수행하는 지연 분포 처리기에 있어서,A delay distribution processor for performing a function of transmitting a delay distribution of a node itself and a delay distribution of a neighboring node, 직접 연결된 스위치의 해당 출력포트에서 발생하는 셀 지연분포가 확률 분포 저장장치 #1에 저장되는 단계;와,A cell delay distribution occurring at a corresponding output port of a directly connected switch is stored in probability distribution storage # 1; 상류 노드 또는 하류 노드에서 전송된 지연정보가 확률 분포 저장장치 #2에 저장되는 단계;와,The delay information transmitted from the upstream node or the downstream node is stored in the probability distribution storage # 2; 확률 분포 저장장치 #1에 저장된 지연 분포를 이용해 delta 계산 블록에서 데이터 압축율을 계산하는 단계;와,Calculating a data compression ratio in the delta calculation block using the delay distribution stored in the probability distribution storage # 1; 확률 분포 압축기 #1에서 확률 분포 저장장치 #1에 저장된 지연 분포를 수학식 2와 6에 의해서 데이터 압축율로 압축한 지연 분포와 데이터 압축율을 저장하는단계;와,Storing a delay distribution and a data compression rate obtained by compressing the delay distribution stored in the probability distribution storage # 1 in the probability distribution compressor # 1 by the data compression ratio using Equations 2 and 6; 스케줄러 블록에서 두 가지 지연 분포의 전송 순서를 결정하는 단계;와,Determining a transmission order of two delay distributions in a scheduler block; 결정된 전송 순서에 따라 지연 분포를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 방법.And transmitting the delay distribution according to the determined transmission order. The fast convergence approximation method for short-to-high-speed delay prediction according to claim 1, 모든 노드에서의 지연 분포를 받아서 고속 콘볼루션 근사 기능을 수행하는 지연 분포 처리기에 있어서,A delay distribution processor for performing a fast convolution approximation function by receiving a delay distribution at all nodes, 직접 연결된 스위치의 해당 출력포트에서 발생하는 지연분포가 확률 분포 저장장치 #1에 저장되는 단계;와,The delay distribution occurring at the corresponding output port of the directly connected switch is stored in the probability distribution storage # 1; delta 1 계산블록에서 데이터 압축율을 결정하는 단계;와,determining a data compression rate in a delta 1 calculation block; 확률 분포 압축기 #1에서 확률 분포 저장장치 #1에 저장된 지연 분호를 delta의 비율로 압축해서 압축된 지연 분포와 압축율을 선택기로 보내는 단계;와,Compressing the delay division stored in the probability distribution storage # 1 in the probability distribution compressor # 1 at a rate of delta, sending the compressed delay distribution and the compression rate to the selector, 고속 콘볼루션 계산이 시작되는 단계;와,Wherein the high speed convolution calculation is started; 선택기에서 확률 분포 압축기 #1의 결과를 선택하는 단계;와,Selecting a result of the probability distribution compressor # 1 in the selector; 확률 분포 저장장치 #2에 최종 노드에서 발생한 지연 분포가 저장되는 단계;와,Storing the delay distribution generated in the final node in the probability distribution storage device # 2; 상기 지연 분포에 대한 압축율이 delta 2 블록에 저장되는 단계;와,A compression rate for the delay distribution is stored in a delta 2 block; 확률 분포 저장장치 #3에 최종 노드에 가장 가까운 노드에서 발생한 지연 분포를 받아 그 분포에 대한 데이터 압축율을 delta 3 블록에 저장하는 단계;와,Receiving a delay distribution generated at a node closest to the last node in the probability distribution storage device # 3 and storing a data compression rate for the distribution in a delta 3 block; 최소값 계산 블록에서 고속 콘볼루션되는 두 지연 분포에 대한 두 개의 데이터 압축율 중 최소값을 선택하는 단계;와,Selecting a minimum value of two data compression ratios for two delay distributions fast-convoluted in a minimum value calculation block; 콘볼루션 계산기 블록에서 압축된 두 지연 분포에 대해 콘볼루션 연산을 수행하여 그 결과를 확률 분포 저장장치 #4로 전송하는 단계;와,Performing a convolution operation on two delay distributions compressed in the convolution calculator block and transmitting the result to the probability distribution storage # 4; 확률 분포 저장장치 #4에서 최종 노드에서의 지연 분포와 가장 가까운 노드에서의 지연 분포를 고속 콘볼루션하여 그 결과와 데이터 압축율의 최소값을 저장하는 단계;와,Speed convolution of the delay distribution at the node closest to the delay distribution at the last node in the probability distribution storage device # 4 and storing the result and the minimum value of the data compression rate; 상기 결과를 선택기로 피드-백하는 단계;와,Feeding back the results to a selector; 상기 피드-백 단계 이후부터는 선택기에서 두 번째부터 콘볼루션이 모두 끝날 때까지 확률 분포 저장장치 #4를 선택하는 단계;와,Selecting the probability distribution storage device # 4 from the second to the end of the convolution after the feed-back step, 누적된 콘볼루션 결과가 확률 분포 저장장치 #2에 저장되는 단계;와,Storing the accumulated convolution result in the probability distribution storage # 2; 가까운 노드에 대한 지연 분포가 확률 분포 큐로부터 확률 분포 저장장치 #3에 전송되어 저장되는 단계;와,The delay distribution for the nearest node is transmitted from the probability distribution queue to the probability distribution storage # 3 and stored; 확률 분포 저장장치 #2에 누적된 지연분포와 확률 분포 저장장치 #3에 저장된 다음으로 가까운 노드의 지연 분포를 고속 콘볼루션하는 것을 반복하는 단계;와,Repeating the delay distribution accumulated in the probability distribution storage device # 2 and the delay distribution of the next closest node stored in the probability distribution storage device # 3; 최종 결과를 확률 분포 저장장치 #4에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 단-대-단 지연 예측을 위한 고속 콘볼루션 근사화 방법.And storing the final result in the probability distribution storage # 4. The fast convergence approximation method for end-to-end delay prediction,
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