KR100573070B1 - 데이터 트래픽을 위한 서비스 채널 수 결정 방법 - Google Patents

데이터 트래픽을 위한 서비스 채널 수 결정 방법 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 데이터 트래픽을 위한 서비스 채널 수 결정 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 데이터 트래픽에 필요한 서비스 채널 수를 구하기 위해 데이터 트래픽과 서비스 채널을 엠/지/씨(M/G/c) 큐잉시스템으로 모델링하여 보다 정확한 서비스 채널 수를 결정할 수 있도록 하는 서비스 채널 수 결정 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 데이터 트래픽에 따른 서비스 채널 수를 결정하기 위한 시스템에 적용되는 서비스 채널 수 결정 방법에 있어서, 데이터 트래픽에 필요한 서비스 채널 수를 구하기 위해, 데이터 트래픽이 갖는 대기시간 분포를 구하는 제 1 단계; 및 상기 구한 대기시간 분포가 서비스 품질을 만족하는지의 여부에 따라 서비스 채널 수를 결정하는 제 2 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 유무선 통신망의 데이터 트래픽에 따른 채널 수 결정 등에 이용됨.
데이터 트래픽, M/G/c 큐잉시스템, 확산 근사법, 대기시간 분포

Description

데이터 트래픽을 위한 서비스 채널 수 결정 방법{METHOD FOR DETERMINING NUMBER OF SERVICE CHANNELS OF DATA TRAFFIC}
도 1 은 본 발명이 적용되는 하드웨어 시스템의 구성예시도.
도 2 는 본 발명에 따른 데이터 트래픽을 위한 서비스 채널 수 결정 방법에 대한 일실시예 흐름도.
도 3 은 본 발명에 이용되는 서비스 채널 수 결정 방법에 의한 서비스 채널 수와 종래의 엠/엠/씨(M/M/c) 큐잉시스템을 이용한 서비스 채널 수를 비교한 예시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
11 : 중앙처리장치 12 : 주기억장치
13 : 보조기억장치 14 : 입력장치
15 : 표시장치
본 발명은 데이터 트래픽을 위한 서비스 채널 수 결정 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것으로, 특히 데이터 트래픽이 후미 분포를 따른다는 점에 착안하여 데이터 트래픽과 서비스 채널을 엠/지/씨(M/G/c) 큐잉시스템으로 모델링하여 사용자 품질(QoS)을 만족하는 적정 서비스 채널 수를 결정하기 위한 서비스 채널 수 결정 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
종래에는 데이터 트래픽의 지속 시간이 지수 분포를 따르는 것으로 가정하고 엠/엠/씨(M/M/c) 큐잉시스템을 이용하였다. 엠/엠/씨(M/M/c) 큐잉시스템을 이용하여 데이터 트래픽의 서비스 채널 수를 결정하는 방법은 다음의 [수학식1]과 같다
Figure 111999014478790-pat00001
Figure 111999014478790-pat00002
Pr[W >] = Ec(S,A)exp(- μ(S-A))
여기서, W는 대기시간, S는 채널 수, A는 부가된 트래픽(Erlang), Ec(S,A)는 도착한 호가 대기할 확률(Erlang C 공식), 1/μ는 평균 통화 시간이다.
사용자 품질(QoS : Quality of Service)을 만족시키기 위해 ITU-R(International Telecommunications Union-radio section)에서는 대기 시간이 통화 시간의 50% 이상일 확률이 1% 이하일 것을 권고하고 있다. 즉, μx≥0.5일 확률 이 1% 이하일 것을 권고하고 있다. 따라서, 필요한 채널의 수를 결정하기 위해서는 상기의 [수학식1]에서 μx = 0.5로 하고, 채널의 수 S를 증가시켜가면서 상기의 [수학식1]에서 구한 확률이 0.01 이하를 만족시키도록 최소 채널의 수를 결정한다.
이와 같이, 종래의 방법은 데이터 트래픽의 지속 시간이 지수 분포를 따르는 것으로 가정하고 엠/엠/씨(M/M/c) 큐잉시스템을 이용하였다. 그러나, 최근의 연구 결과에 따르면 데이터 트래픽의 지속 시간은 지수 분포를 따르는 것이 아니라 후미 분포(Heavy Tailed Distribution)의 일종인 파레토 분포를 따르는 것으로 밝혀졌다. 이에 따라, 엠/엠/씨(M/M/c) 큐잉시스템으로 서비스 채널 수를 결정하는 것은 실제로 필요한 채널 수와 상이하게 된다.
따라서, 본 발명은 데이터 트래픽에 필요한 서비스 채널 수를 구하기 위해 시스템을 엠/지/씨(M/G/c) 큐잉시스템으로 모델링하여 보다 정확한 서비스 채널 수를 결정하기 위한 방안이 요구된다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 것으로, 데이터 트래픽에 필요한 서비스 채널 수를 구하기 위해 데이터 트래픽과 서비스 채널을 엠/지/씨(M/G/c) 큐잉시스템으로 모델링하여 보다 정확한 서비스 채널 수를 결정할 수 있도록 하는 서비스 채널 수 결정 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 데이터 트래픽에 따른 서비스 채널 수를 결정하기 위한 시스템에 적용되는 서비스 채널 수 결정 방법에 있어서, 데이터 트래픽에 필요한 서비스 채널 수를 구하기 위해, 데이터 트래픽이 갖는 대기시간 분포를 구하는 제 1 단계; 및 상기 구한 대기시간 분포가 서비스 품질을 만족하는지의 여부에 따라 서비스 채널 수를 결정하는 제 2 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 컴퓨터에, 데이터 트래픽에 필요한 서비스 채널 수를 구하기 위해, 데이터 트래픽이 갖는 대기시간 분포를 구하는 기능; 및 상기 구한 대기시간 분포가 서비스 품질을 만족하는지의 여부에 따라 서비스 채널 수를 결정하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명이 적용되는 하드웨어 시스템의 구성예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 하드웨어 시스템은, 중앙처리장치(11)와, 중앙처리장치(11)에 연결된 주기억장치(12)와, 주기억장치(12)에 연결된 보조기억장치(13)와, 중앙처리장치(11)에 연결된 입력장치(14) 및 표시장치(15)를 구비한다.
여기서, 하드웨어 시스템은, 컴퓨터의 전체 동작을 제어하고 관리하는 중앙처리장치(11), 상기 중앙처리장치(11)에서 수행되는 프로그램을 저장하고 작업 수행중 이용되는 또는 작업 수행중에 발생되는 각종 데이터를 저장하는 주기억장치(12)와 보조기억장치(13) 및 사용자와의 데이터 입출력을 위한 입출력장치(14,15)를 포함한다.
그리고, 상기 보조기억장치(13)는 대량의 데이터를 저장하는 역할을 하며, 상기 입출력장치(14,15)는 일반적인 키보드, 디스플레이 장치 및 프린터 등을 포함한다.
상기와 같은 하드웨어 시스템의 주기억장치(12)에는 데이터 트래픽에 필요한 서비스 채널 수를 구하기 위해 데이터 트래픽과 서비스 채널을 엠/지/씨(M/G/c) 큐잉시스템으로 모델링하여 보다 정확한 서비스 채널 수를 결정하기 위한 프로그램이 저장되어 있으며, 상기 중앙처리장치(11)의 제어에 따라 수행된다.
먼저, 데이터 트래픽에 필요한 서비스 채널 수를 구하기 위해 데이터 트래픽과 서비스 채널을 엠/지/씨(M/G/c) 큐잉시스템으로 모델링하여 데이터 트래픽이 갖는 대기 시간 분포를 계산한다.
현재까지 엠/지/씨(M/G/c) 큐잉시스템의 대기시간 분포에 대한 정확한 해를 구하는 방법은 알려진 바 없으므로, 이에 대한 근사해를 기무라(Kimura) 교수의 확산 근사법을 사용하여 구한다. 여기서, 확산 근사법이란 복잡한 시스템을 확산 과정(diffusion process)이라는 확률 과정(stochastic process)으로 근사하여 확산 과정의 해를 구함으로써 복잡한 시스템의 해를 구하는 방법이다. 기무라(Kimura)의 확산 근사법으로 엠/지/씨(M/G/c) 큐잉시스템의 대기시간 분포를 구하는 방법은 다음과 같다.
첫째로, 확산 과정의 순간 분산(αk)은 다음의 [수학식2] 및 [수학식3]과 같다.
Figure 111999014478790-pat00003
Figure 111999014478790-pat00004
여기서, c는 서비스 채널의 수, λ는 도착 과정의 입력율, 1/μ는 평균 서비스 시간, p=λ/cμ이고,
Figure 111999014478790-pat00005
는 서비스 시간에 대한 SCV(Squared Coefficient of Variation : 분산을 평균의 제곱으로 나눈 것)이다.
둘째로, [수학식2]에서 구한 αk를 이용하여 ζk를 구하는 식은 다음의 [수학 식4]와 같다.
Figure 111999014478790-pat00006
여기서,
Figure 111999014478790-pat00007
이며,
Figure 111999014478790-pat00008
는 엠/엠/씨(M/M/c) 큐잉시스템의 고객 수 과정에서의 순간 분산을 의미한다. 즉
Figure 111999014478790-pat00009
,
Figure 111999014478790-pat00010
, (k=1, …,c-1)이다.
셋째로, 상기의 [수학식4]에서 구한 ζk를 이용하여 엠/지/씨(M/G/c) 큐잉시스템에 고객이 하나도 없을 확률 π0를 구하면 다음의 [수학식5]와 같다.
Figure 111999014478790-pat00011
여기서,
Figure 111999014478790-pat00012
이고 ζ0=1이다.
넷째로, 상기의 [수학식4] 및 [수학식5]에서 구한 ζk와 π0를 이용하여 도착하는 고객이 기다릴 확률 Π를 구하면 다음의 [수학식6]과 같다.
Figure 111999014478790-pat00013
마지막으로, 상기의 [수학식6]에서 구한 확률 Π를 이용하여 대기 시간 분포를 구하면 다음의 [수학식7]과 같다.
Figure 111999014478790-pat00014
여기서, W는 대기시간,
Figure 111999014478790-pat00015
, Π는 도착하는 고객이 기다릴 확률이다.
상기한 바와 같이, 상기의 [수학식7]과 같은 대기 시간 분포를 이용하여 서비스 품질을 만족시켜 서비스 채널 수를 구하는 과정은 하기와 같다.
이제, 데이터 트래픽을 위한 서비스 채널 수 결정 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 트래픽을 위한 서비스 채 널 수 결정 방법은, 먼저 필요한 서비스 채널 수(S)를 초기화하고, 부가되는 트래픽(Erlang)(A)을 입력받는다(201).
이어서, 확산 근사법을 이용하여 대기 시간 분포를 구한 후(202) 대기시간 분포가 서비스 품질을 만족하는지 확인한다(203). 여기서, 대기시간 분포를 계산하는 방법은 상기에 설명하였다.
확인결과, 만족하지 않으면 서비스 채널 수를 증가시키고(204), 만족하면 서비스 품질을 만족하는 채널 수를 출력한다(205).
여기서, 서비스 채널 수를 만족하기 위해서는 ITU-R 기준에 따라 대기시간이 서비스 시간의 50%를 넘을 확률이 1% 이하이어야 한다.
도 3 은 본 발명에 이용되는 서비스 채널 수 결정 방법에 의한 서비스 채널 수(M/G/c 큐잉시스템)와 종래의 엠/엠/씨(M/M/c) 큐잉시스템을 이용한 서비스 채널 수를 비교한 예시도이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명은, 데이터 트래픽이 혼재하는 유무선 설비의 용량을 계산할 때 보다 정확한 용량을 계산할 수 있는 효과가 있고, 사용자의 서비스 품질을 만족시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 데이터 트래픽에 따른 서비스 채널 수를 결정하기 위한 시스템에 적용되는 서비스 채널 수 결정 방법에 있어서,
    데이터 트래픽에 필요한 서비스 채널 수를 구하기 위해, 데이터 트래픽이 갖는 대기시간 분포를 구하는 제 1 단계; 및
    상기 구한 대기시간 분포가 서비스 품질을 만족하는지의 여부에 따라 서비스 채널 수를 결정하는 제 2 단계
    를 포함하는 데이터 트래픽을 위한 서비스 채널 수 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단계는,
    필요한 서비스 채널 수를 초기화하고 부가되는 트래픽을 입력받는 제 3 단계; 및
    확산 근사법을 이용하여 대기시간 분포를 구하는 제 4 단계
    를 포함하는 데이터 트래픽을 위한 서비스 채널 수 결정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 단계는,
    상기 대기시간 분포가 서비스 품질을 만족하는지 확인하는 제 3 단계;
    상기 제 3 단계의 확인결과, 만족하지 않으면 서비스 채널 수를 소정 개수 증가시키는 제 4 단계; 및
    상기 제 3 단계의 확인결과, 만족하면 서비스 품질을 만족하는 서비스 채널 수를 출력하는 제 5 단계
    를 포함하는 데이터 트래픽을 위한 서비스 채널 수 결정 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 대기시간 분포는,
    하기의 수학식에 의해 엠/지/씨(M/G/c) 큐잉시스템을 모델링하고 이에 대한 근사해를 확산 근사법을 사용하여 구하는 것을 특징으로 하는 데이터 트래픽을 위한 서비스 채널 수 결정 방법.
    Figure 111999014478790-pat00016
    (여기서, W는 대기시간,
    Figure 111999014478790-pat00017
    , Π는 도착하는 고객이 기다릴 확률임)
  5. 컴퓨터에,
    데이터 트래픽에 필요한 서비스 채널 수를 구하기 위해, 데이터 트래픽이 갖는 대기시간 분포를 구하는 기능; 및
    상기 구한 대기시간 분포가 서비스 품질을 만족하는지의 여부에 따라 서비스 채널 수를 결정하는 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07273708A (ja) * 1994-03-11 1995-10-20 Motorola Inc 通信システムの予測動作の方法および装置
JPH08505511A (ja) * 1993-10-27 1996-06-11 モトローラ・インコーポレイテッド ディジタル無線電話システムを加入者トラヒックの増加に適応させる装置および方法
KR100205251B1 (ko) * 1996-12-09 1999-07-01 정선종 코드분할 다중접속 기지국에서의 음성 부호화 장치 및 방법
KR19990047335A (ko) * 1997-12-03 1999-07-05 정선종 무선 비동기식 전송 모드망을 위한 매체 접근 제어프로토콜에서의 동적 대역 할당 방법
KR100240634B1 (ko) * 1997-12-23 2000-01-15 정선종 코드분할 다중접속 네트워크에서 매체 접근 제어 프로토콜

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08505511A (ja) * 1993-10-27 1996-06-11 モトローラ・インコーポレイテッド ディジタル無線電話システムを加入者トラヒックの増加に適応させる装置および方法
JPH07273708A (ja) * 1994-03-11 1995-10-20 Motorola Inc 通信システムの予測動作の方法および装置
KR100205251B1 (ko) * 1996-12-09 1999-07-01 정선종 코드분할 다중접속 기지국에서의 음성 부호화 장치 및 방법
KR19990047335A (ko) * 1997-12-03 1999-07-05 정선종 무선 비동기식 전송 모드망을 위한 매체 접근 제어프로토콜에서의 동적 대역 할당 방법
KR100240634B1 (ko) * 1997-12-23 2000-01-15 정선종 코드분할 다중접속 네트워크에서 매체 접근 제어 프로토콜

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