KR19990005224A - Traffic monitoring based fast call admission control method and apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 트래픽 모니터링 기반고속 호출허용 제어장치에 관한 것으로, 본 발명은 최대셀율을 가지는 호출 요구 시에 해당 클래스에서의 상기 최대셀율과 이용 가능한 여분의 가용 대역폭과의 크기를 비교하여 연결 수락·여부를 결정하고 링크 용량값을 출력하는 적어도 하나 이상의 서브호출허용 제어수단, 상기 해당 클래스의 서브호출허용 제어수단에서 얻어진 링크 용량값을 저장하는 적어도 하나 이상의 버퍼수단, 상기 버퍼수단의 링크 용량급을 선택하는 스위칭수단, 상기 선택된 링크 용량값에서 일정기간 마다 각각의 클래스에 해당하는 트래픽에 대한 모니터링 값을 구하는 서버수단 및 상기 구한 트래픽 모니터링값에 의해 셀분포함수를 구하고 이를 기초로 상기 가용대역폭을 계산하여 상기 서브호출허용 제어수단에 할당하여 주는 용량할당 제어수단으로 이루어지며, 최대 셀율과 트래픽의 확률분포 함수를 기반으로 하는 호출허용 제어 기법을 이용하여 실시간 제어를 하면서도 임의 트래픽 소스에 대해서 효율적인 링크 이용이 가능하다.The present invention relates to a traffic-monitoring-based high-speed call admission control apparatus, in which, when a call request with a maximum cell rate is requested, the maximum cell rate in the class is compared with the available available extra bandwidth, At least one sub-call admission control means for determining a link capacity value and outputting a link capacity value, at least one buffer means for storing a link capacity value obtained by the sub-call admission control means of the corresponding class, A server means for obtaining a monitoring value for traffic corresponding to each class at a predetermined period on the basis of the selected link capacity value and a means for calculating a cell distribution function based on the obtained traffic monitoring value, The capacity allocated to the sub call admission control means It is done on a per-control means, while the real-time control using a call admission control techniques that are based on the probability distribution function of the maximum selyul and traffic can be effectively used for any link traffic sources.

Description

트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어방법 및 장치.A method and apparatus for fast call admission control based on traffic monitoring.

본 발명은 비동기 전송모드(Asynchronous Transfer Mode : ATM) 교환기의 접속 제어부에서 균일한(homogeneous) 트래픽에 대한 제어를 위해 병렬제어기를 이용하여 트래픽 모니터링에 기반하면서 트래픽 파라메터로 최고치의 호출비(Peak Cell Rate : PCR)만을 이용, 호출허용 제어를 행하여 빠른 비교동작을 통해 제어의 실시간 증가와 오차의 감소를 양립시키도록 하는 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention is based on traffic monitoring using a parallel controller for control of homogeneous traffic in a connection control unit of an asynchronous transfer mode (ATM) exchanger, : PCR), and performs a call admission control so as to make both the real time increase of the control and the reduction of the error compatible through the quick comparison operation.

일반적으로, B-종합정보 통신망(Integrated Service Digital Network : ISDN)서비스를 제공하기 위해 권고된 방식인 비동기 전송 모드(ATM) 교환방식을 구현할때의 트래픽 제어 기법으로서 우선 통신망 비동기 전송 모드 교환기내에 제어 알고리즘으로서 장착된다. 실제로 외국에서 이런 알고리즘을 상용화하여 자신들의 교환기내에 장착하거나 또는 그 제어 알고리즘만을 상품화하여 판매하고 있는 실정이다.In general, as a traffic control technique for implementing an asynchronous transfer mode (ATM) exchange scheme, which is a recommended method for providing an Integrated Service Digital Network (ISDN) service, Algorithm. In fact, these algorithms are commercialized in foreign countries and installed in their exchangers, or their control algorithms are commercialized and sold.

현재 사용되고 있는 대표적인 호출허용 제어(CAC) 기법에는 등가 대역폭 계산에 기반한 호출허용 제어 기법과 버스트 모델링에 기반한 호출허용 제어 기법이있다.Typical call admission control (CAC) schemes currently in use include call admission control schemes based on equivalent bandwidth calculation and call admission control schemes based on burst modeling.

전자의 등가 대역폭 계산에 기반한 호출허용 제어 기법에 있어서, 이 기법은 다중화된 연결에서 발생하는 비트율을 근사화 모델링하여 등가대역폭을 구한 후 새로운 호출(Call)의 연결 요청이 있을 경우 새로이 연결을 요철하는 호출이 남아 있는 대역폭을 초과하는지의 여부를 판단하여 연결 여부를 판단하는 기법이다.In the call admission control scheme based on the former equivalent bandwidth calculation, this technique approximates the bit rate generated in the multiplexed connection and obtains the equivalent bandwidth. Then, if there is a connection request of a new call, It is judged whether or not the remaining bandwidth is exceeded.

상기 등가대역폭은 해당 호출의 서비스품질에 대한 요구조건을 만족시키는 최소의 대역폭을 의미하며 평균셀율(Average Cell Rate) 보다는 큰 값을 가지고 최대 셀율(Peak Cell Rate) 보다는 작은 값을 가진다.The equivalent bandwidth refers to a minimum bandwidth satisfying a requirement for a quality of service of the call and is larger than an average cell rate and is smaller than a peak cell rate.

상기 등가대역폭을 계산하는 방법에는 여러 가지가 있으며, 이중 대표적인 방법은 다음과 같다.There are various methods for calculating the equivalent bandwidth, and representative methods are as follows.

이것은 물리적 링크 전체의 용량과는 관계없이 트래픽의 특성만을 이용해서 계산해내는 방식으로서 개개의 호출에 대해 상기 등가대역폭을 구해낸 후 이를 큐잉분석에 근거하여 전체 트래픽에 대한 등가대역폭을 구하는 것이다.This is a method of calculating by using only the characteristics of traffic irrespective of the capacity of the entire physical link. The equivalent bandwidth for each call is obtained and an equivalent bandwidth for the entire traffic is obtained based on the queuing analysis.

셀 손실을 요구 조건 한계치가 ε인 각각의 호출(Call)의 등가대역폭은 수학식 1과 같이 계산된다.The equivalent bandwidth of each call with a cell loss requirement threshold of < RTI ID = 0.0 > epsilon < / RTI >

여기서, a=1n ε, Rp는 최대 셀율(Peak Cell Rate), ρ는 평균 셀율 대 최대 셀율의 비, b는 평균 버스트 길이(Average Burst Length), 그리고 x는 버퍼의 크기를 나타낸다.Where a = 1n ε, Rp is the peak cell rate, ρ is the ratio of the average cell rate to the maximum cell rate, b is the average burst length, and x is the size of the buffer.

이때 n개의 연결이 다중화될 때에는 필요한 전체 대역폭의 크기 C는 수학식 2와 같이 계산된다.At this time, when n connections are multiplexed, the required total bandwidth C is calculated as shown in Equation (2).

이때 다중화 효과를 고려하기 위해 집합(aggregate)된 트래픽에 대해 가우시안 분배(distributlon)를 가정하여 전체 대역폭의 크기 C는 수학식 3과 같이 구해진다.Assuming a Gaussian distributlon for the aggregated traffic in order to consider the multiplexing effect, the total bandwidth size C is obtained by Equation (3).

여기서 mi는 평균 비트율, σi2는 분산을 나타낸다.Where m i is the average bit rate and σ i 2 is the variance.

그리고, 또한 상기 후자의 버스트 모델링에 기반한 호출허용 제어기법에 있어서는, 이 기법은 셀(Cell) 도착 프로세서의 온/오프(on/off)구간의 분포와는 관계없이 최대 비트율(Peak Bit Rate: PBR)과 평균 비트율(Average Bit Rate : ABR)을 이용하여 호출의 연결 여부를 판단하는 기법이다.In addition, in the call admission control scheme based on the latter burst modeling, this technique is called a Peak Bit Rate (PBR) scheme regardless of the distribution of on / off periods of a cell arrival processor. ) And an average bit rate (ABR).

상기 최대 비트율(PBR)=R과 평균 비트율(ABR)=a인 n개의 가상채널이 다중화될 때의 임의의 순간에 온(on)상태에 있는 버스트(Burst : 군집)의 수가 k개가 될 확률은 수학식 4와 같다.The probability that the number of bursts in an ON state at any moment when the n virtual channels with the maximum bit rate (RBR) = R and the average bit rate (ABR) = a are multiplexed is k (4) "

그래서 k개의 가상채널이 링크내에 다중화될 때 필요한 대역폭의 크기가 kR이 될 확률은 P(n,k)로 가정한다.Therefore, the probability that the size of bandwidth required when k virtual channels are multiplexed in the link is kR is assumed to be P (n, k).

이때 연결 수락 여부가 연결되어 있는 호출들에 의해 사용되는 대역폭의 이용율이 한계치를 초과하는 확률로서 결정된다면 새로운 호출의 수락여부는 아래의 수학식 5와 같이 결정될 수 있다.At this time, if the utilization rate of the bandwidth used by the connected calls is determined as the probability of exceeding the limit, the acceptance of the new call can be determined as shown in Equation (5) below.

이것은 즉, 물리적 링크 대역폭이 C이고 새로운 호출을 포함하는 전체 연결된 호출의 수가 n일 때, 새로운 호출이 연결된 후 연결된 호출들에 의해 사용될 전체 대역폭의 크기가 물리적 링크 대역폭의 90%를 넘지 않을 확률이 적정수준. 즉(1-ε)보다 작으면 연결을 허용하고, 그렇지 않으면 거절한다는 것이다.This means that if the physical link bandwidth is C and the total number of concatenated calls containing the new call is n then the probability that the size of the total bandwidth to be used by the connected calls after a new call is connected does not exceed 90% Appropriate level. That is, if it is smaller than (1 - ε), the connection is allowed, otherwise it is rejected.

그러나, 전술한 비동기 전송 모드(ATM) 교환방식에서 사용하는 등가 대역폭 계산에 기반한 호출허용 제어 기법에 있어서는, 개별 호출의 정확한 등가 대역폭을 미리 계산하는 것이 어렵고, 또한 트래픽 소스의 수가 적은 경우 링크이용 효율이 현저하게 떨어지는 단점을 지니고 있을뿐 아니라 전체 등가대역폭을 계산해내는 시간과 정확성에 문제가 있어 실시간 제어가 어려운 단점을 내제하고 있는 것이다.However, in the call admission control scheme based on the equivalent bandwidth calculation used in the asynchronous transfer mode (ATM) exchange scheme described above, it is difficult to calculate the exact equivalent bandwidth of individual calls in advance, and when the number of traffic sources is small, And the time and accuracy of calculating the total equivalent bandwidth is problematic, so that it is difficult to control in real time.

그리고, 버스트 모델링에 기반한 호출허용 제어기법에 있어서는, 상기 등가대역폭 계산에 기반한 호출허용 제어기법에 비해 간편하기는 하나, 이질 트래픽 환경하에서는 계산이 복잡해지고 버스트 트래픽 특성과 서비스 품질사이의 관계가 불분명하다는 단점이 있을뿐 아니라 호출허용 제어부의 구조가 복잡해지기 쉬워 구현과 실시간 제어가 어려워지는 문제점을 내재하고 있는 것이다.In the call admission control scheme based on the burst modeling, it is easier than the call admission control scheme based on the equivalent bandwidth calculation, but the calculation becomes complicated under a heterogeneous traffic environment and the relationship between the burst traffic characteristic and the service quality is unclear There is a drawback that the structure of the call admission control section is complicated and the implementation and real-time control become difficult.

따라서 본 발명은 전술한 종래의 기술에서, 트래픽 소스의 수가 적은 경우에 발생하는 링크이용 효율의 저하와 이질 트래픽 환경하에서의 계산상의 복잡성을 배제한 것으로, 본 발명의 한 견지로서, 최대 셀율과 트래픽의 확률분포 함수를 기반으로 하는 호출허용 제어 기법을 이용하여 실시간 제어를 하먼서 임의 트래픽 소스에 대해서 효율적인 링크 이용이 가능하도록 하는 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention excludes the degradation of the link utilization efficiency and the computational complexity in a heterogeneous traffic environment, which occurs when the number of traffic sources is small, in the above-described conventional techniques. As one aspect of the present invention, The present invention provides a method and apparatus for fast call admission control based on traffic monitoring that enables efficient use of a link for an arbitrary traffic source in a real-time control system using a call admission control scheme based on a distribution function.

본 발명의 다른 견지로서, 트래픽 모니터링을 기반으로 하고 소스가 제공하는 파라메터로 최대 셀율만을 이용하여 제어의 실시간성을 증가시키도록 하는데 그목적이 있다.Another object of the present invention is to increase the real-time performance of the control based on traffic monitoring and using only the maximum cell rate as a parameter provided by the source.

본 발명의 또다른 견지로서, 버스트 모델링에 기반한 호출허용 제어기법 보다 제어기의 오차를 감소시키고 링크의 이용 효율을 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to reduce the error of the controller and improve the utilization efficiency of the link, rather than the call admission control scheme based on the burst modeling.

본 발명의 또다른 견지로서, 트래픽 과진입을 사전에 예방하여 교환기의 과부하를 방지하도록 히는데 그 목적이 있다.As another aspect of the present invention, there is an object to prevent an overload of an exchange by preventing traffic and entry in advance.

본 발명의 또다른 견지로서, 호출 진입시 소요되는 제어시간의 감소로 통신품질을 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.As another aspect of the present invention, there is a need to improve the communication quality by reducing the control time required for entering a call.

도 1은 본 발명 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어장치의 설명에 제공되는 실시예를 나타내는 구성도Brief Description of the Drawings Fig. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of the present invention,

도 2는 도 1의 서브호출허용 제어부를 보다 상세하게 도시한 블록도2 is a block diagram illustrating the sub-call admission control unit of FIG. 1 in more detail;

도 3은 도 1의 비동기 전송방식을 사용하는 교환기에서 등가대역폭 계산을 위한 신호흐름도3 is a signal flow diagram for calculating an equivalent bandwidth in an exchange using the asynchronous transmission scheme of FIG.

도 4는 도 1의 호출허용 제어에 대한 신호흐름도Figure 4 shows a signal flow diagram for the call admission control of Figure 1;

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

100 : 제 1서브호출허용 제어부 101 : 제 2서브호출허용 제어부100: first sub-call permitting control section 101: second sub-

102 : 제 M서브호출허용 제어부 103 : 제 1버퍼부102: M sub-call permission control unit 103: First buffer unit

104 : 제 2버퍼부 105 : 제 M버퍼부104: second buffer unit 105: M-buffer unit

106 : 스위칭부 107 : 서버부106: switching unit 107: server unit

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 장치는, 최대셀율을 가지는 호출 요구 시에 해당 클래스에서의 상기 최대셀율과 이용 가능한 여분의 가용 대역폭과의 크기를 비교하여 연결 수락 여부를 결정하고 링크 용량값을 출력하는 적어도 하나 이상의 서브호출허용 제어수단, 상기 해당 클래스의 서브호출허용 제어수단에서 얻어진 링크 용량값을 저장하는 적어도 하나 이상의 버퍼수단, 상기 버퍼수단에서 얻어진 링크 용량값을 선택하는 스위칭수단, 상기 스위칭수단에서 선택된 링크 용량값에서 일정기간 마다 각각의 클래스에 해당하는 트래픽에 다한 모니터링값을 구하는 서버수단 및 상기 서버수단에서 얻어진 트래픽 모니터링값에 의해 셀분포함수를 구하고 이를 기초로 상기 가용대역폭을 계산하여 상기 서브호출허용 제어수단에 할당하여 주는 용량할당 제어수단을 포함한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a traffic-monitoring-based fast call admission control apparatus for managing a maximum cell rate and a usable available bandwidth in a class, At least one sub-call admission control means for determining whether or not to accept a connection and outputting a link capacity value, at least one buffer means for storing a link capacity value obtained by the sub-call admission control means of the corresponding class, Server means for obtaining a monitoring value for traffic corresponding to each class in a predetermined period of time from a link capacity value selected by the switching means, Based on this distribution function, Calculating the bandwidth to be characterized by including a capacity allocation control means to allocate the sub-call admission control means.

상기 본 발명에 의한 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 장치에 있어서, 상기 어느 하나의 서브호출허용 제어수단은, 상기 입력되는 최대셀율과 상기 용량할당 제어수단에서 할당되어 얻어진 가용대역폭의 크기를 비교하는 비교수단 및 상기 비교수단에서 얻어진 가용대역폭과 최대셀율을 가지고 새로운 가용대역폭을 계산하는 가용대역폭 연산수단으로 이루어진다.In the above-described traffic-monitoring-based fast call admission control apparatus according to the present invention, the sub-call admission control means may compare a maximum cell rate inputted and a size of an available bandwidth allocated by the capacity allocation control means And an available bandwidth calculating means for calculating a new available bandwidth with an available bandwidth and a maximum cell rate obtained by the comparing means.

상기 본 발명에 의한 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 장치에 있어서, 상기 용량할당 제어수단은, 상기 서버수단에서 얻어진 트래픽 모니터링값을 기초로하여 셀 분포함수를 구하는 셀율분배 판단수단 및 상기 구한 셀분포함수를 기초로하여 가용대역폭을 판단하여 상기 어느 하나의 서브호출허용 제어수단에 할당하여 주는 유효가용대역폭 판단수단으로 이루어진다.The capacity allocation control means may include a cell rate distribution determination means for obtaining a cell distribution function based on the traffic monitoring value obtained by the server means, The available bandwidth determining means for determining the available bandwidth and assigning the available bandwidth to any one of the sub-call admission control means.

상기 본 발명에 의한 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 장치는, 상기 가용대역폭 연산수단에서의 여분의 가용 대역폭은 전체 링크용량에서 각 클래스의 등가 대역폭의 합을 뺀 값으로 결정하는 것이다.The traffic monitoring-based fast call admission control apparatus according to the present invention is characterized in that the available bandwidth in the available bandwidth calculation means is determined by subtracting the sum of the equivalent bandwidths of the respective classes from the total link capacity.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 방법은, 임의 번째 클래스의 트래픽에 대한 등가대역폭 계산에 필요한 파라메터들을 입력 받는 단계, 상기 파라메터 입력 후 상기 등가대역폭의 상한치와 하한치를 지정하는 단계, 상기 등가대역폭의 상한치와 하한치 사이의 중간값을 설정하는 단계, 상기 등가대역폭의 해당 갱신기간에서의 임의번째 클래스의 트래픽에 대한 셀손실율을 계산하는 단계, 상기 계산된 셀손실율이 셀손실율 요구 조건 한계치 이하인가를 판단하는 단계, 상기 판단한 결과 셀손실율요구 조건 한계치 이하이면 상기 계산된 등가대역폭을 출력하고 상기 셀손실율 요구 조건 한계치 이상이면 다음 셀을 계산에 추가하는 단계, 상기 추가된 셀손실율과 셀손실율 요구 조건 한계치와를 비교하여 이상이면 현재 지정된 등가대역폭을 하한치로 지정하는 단계, 상기 추가된 셀손실율이 셀손실율 요구 조건 이하이면 현재 지정된 등가대역폭을 상한치로 지정하는 단계 및 상기 하한치 및 상한치 지정후 상기 카운팅된 셀의 수가 지정된 값보다 큰가를 판단하여 작으면 상기 상한치, 하한치 지정단계 이후의 단계를 반복 수행하고 크면 현재 지정된 등가대역폭의 상한치를 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a fast call admission control method based on traffic monitoring, the method comprising: receiving parameters necessary for calculating an equivalent bandwidth for traffic of a certain class; Setting an intermediate value between an upper limit value and a lower limit value of the equivalent bandwidth, calculating a cell loss rate for traffic of an arbitrary class in the corresponding update period of the equivalent bandwidth, calculating an upper limit value and a lower limit value of the equivalent bandwidth, Determining whether the cell loss rate is equal to or less than a cell loss rate requirement limit value, outputting the calculated equivalent bandwidth if the cell loss rate requirement limit is less than or equal to the cell loss rate requirement limit value, , The added cell loss rate and the cell loss rate requirement Designating the presently designated equivalent bandwidth as an upper limit value if the added cell loss rate is equal to or lower than the cell loss rate requirement; Determining whether the number of cells is greater than the designated value; and repeating the steps after the upper and lower limit designation steps if the number is less than the designated value, and outputting the upper limit value of the currently designated equivalent bandwidth if it is greater.

상기 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 방법에 있어서, 임의 번째 클래스에 해당하는 새로운 호출의 연결 요청이 있을시 통신망에서 사용자가 이용할 수 있는 가용대역폭과 새로운 호출의 최대셀율을 비교하는 단계, 상기 비교결과 가용대역폭이 최대셀율 보다 작으면 호출연결을 거부하는 단계 및 상기 비교결과 가용대역폭이 최대셀율 보다 크면 호출의 연결을 허락하고 가용대역폭을 갱신하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.In order to achieve the objects of the present invention, there is provided a traffic monitoring based fast call admission control method, comprising: when a connection request for a new call corresponding to a class is received, the available bandwidth available to a user in a communication network, Comparing the available bandwidth with the maximum cell rate, and if the available bandwidth is less than the maximum cell rate, rejecting the call connection; and if the available bandwidth is greater than the maximum cell rate, allowing the connection of the call and updating the available bandwidth .

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 트래픽 모니터링 기반 고속호출허용 제어 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a traffic monitoring based fast call admission control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 본 발명의 설명에 앞서, 호출허용 제어기는 실시간 제어가 가능하면서도 임의의 트래픽 소스에 대해서 효율적인 링크이용이 가능해야 한다는 것이다.Prior to the description of the present invention, the call admission controller is required to be capable of real-time control and efficient link utilization for any traffic source.

본 발명에서는 이와 같은 두가지 조건들을 모두 만족시키기 위해 병렬 구조를 가지는 제어기를 제안하고 최대 셀율(Peak Cell Rate : PCR)과 트래픽의 확률분포함수를 기반으로 하는 호출허용 제어 기법을 제안하였다.In the present invention, a controller having a parallel structure is proposed to satisfy both of these conditions, and a call admission control scheme based on a maximum cell rate (PCR) and a probability distribution function of traffic is proposed.

제안된 병렬 제어기는 M개의 제 1 내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)를 가진다.The proposed parallel controller has M first to Mth sub-call admission control units (100 to 102).

연결을 요청하는 호출들은 M개의 제어부중에서 해당 클래스의 제어기에 의해 호출의 연결 수락여부가 결정되고, 해당 클래스에서 발생하는 셀들은 각각의 제 1 내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)의 출력단에 연결된 제 1 내지 제 M버퍼부(103 내지 105)에 저장된다.The call requesting connection is determined by the controller of the corresponding class among the M control units whether or not the call is accepted for connection and the cells generated in the corresponding class are outputted to the outputs of the first to Mth sub- And are stored in first to Mth buffer units 103 to 105 connected to the first to Mth buffer units 103 to 105, respectively.

제안된 방법은 사용자가 제공하는 트래픽 파라메터로서 최대 셀율만을 이용한다.The proposed method uses only the maximum cell rate as a traffic parameter provided by the user.

그 이유는 평균 셀율을 이용할 경우 특정 트래픽의 경우에 있어서 트래픽 소스들이 평균 셀율을 정확하게 추정하는 것이 불가능한 경우가 있어서 호출허용 제어를 위한 트래픽 파라메터로서는 적합하지 않기 때문이다.This is because when the average cell rate is used, it is impossible for the traffic sources to accurately estimate the average cell rate in the case of a specific traffic, and thus it is not suitable as a traffic parameter for the call admission control.

이에 반해 최대 셀율을 비교적 정확하게 추정해낼 수 있기 때문이다.On the other hand, the maximum cell rate can be estimated relatively accurately.

그러나 평균 셀율을 제외하고 최대 셀율에만 의존하여 호출허용 제어를 수행할 경우 트래픽에 대한 정보가 부족하게 되므로 트래픽의 실제 측정을 통해 일정한 측정기간 동안에 도착하는 셀 수에 대한 확률분포함수를 구한다.However, when the call admission control is performed based on only the maximum cell rate except for the average cell rate, information on the traffic becomes insufficient. Therefore, a probability distribution function for the number of cells arriving during a certain measurement period is obtained through actual measurement of traffic.

그리고 구해진 확률분포함수로부터 현재 트래픽들이 사용하는 등가 대역폭을 추정해 낸다.And we estimate the equivalent bandwidth used by current traffic from the obtained probability distribution function.

제안된 기법은 새로운 호출이 연결 요청을 해 왔을 때 호출의 최대 셀율이 이용 가능한 여분의 대역폭보다 작으면 연결을 수락하고 그렇치 않으면 연결을 거부한다.The proposed scheme accepts a connection when the maximum call rate of the call is less than the available extra bandwidth when a new call makes a connection request, or rejects the connection if it is not.

여분의 대역폭은 전체 링크용량에서 각 클래스의 등가대역폭의 합을 뺀 값으로 결정된다.The extra bandwidth is determined by subtracting the sum of the equivalent bandwidth of each class from the total link capacity.

본 발명의 기법은 트래픽 소스가 제공하는 파라메터로서 최대 셀율만을 이용하여 호출허용 제어를 행함으로서 등가 대역폭 계산에 기반한 호출허용 제어 기법에 비해 제어기의 구조가 간단해지고 빠른 비교판단을 통해 제어의 실시간성이 증가한다.The technique of the present invention is a parameter provided by a traffic source and performs call admission control using only the maximum cell rate so that the structure of the controller is simplified compared to the call admission control scheme based on the equivalent bandwidth calculation, .

또한 버스트 모델링에 기반한 호출허용 제어 기법에 비해 제어기의 오차를 줄임으로서 링크의 이용효율을 향상시킬 수 있다.Also, compared to the call admission control scheme based on burst modeling, the efficiency of link utilization can be improved by reducing the error of the controller.

또한, 컴퓨터 통신망에서의 폭주란 망내에서 처리가능한 트래픽 용량보다 더 큰 용량의 트래픽이 유입할 때 발생하는 것으로서 일반적으로 예측할 수 없는 트래픽 흐름의 변동이나 망내에서의 장애로 인해 발생할 수 있다.In addition, congestion in a computer network occurs when a larger amount of traffic flows into the network than can be handled by the network, which can be caused by unexpected fluctuations in the traffic flow or obstacles in the network.

그중 비동기 전송모드(ATM)망과 같이 에러발생률이 극히 낮은 초고속 통신망 환경에서는 버퍼 범람으로 인한 셀 손실이 가장 큰 에러 발생 요인이 되고 있다.In a high-speed communication network environment such as an asynchronous transfer mode (ATM) network in which an error rate is extremely low, a cell loss due to buffer overflow is the biggest cause of errors.

ATM 망에서의 폭주는 서비스 품질을 크게 열화시킬 수 있으며 이러한 폭주의 영향을 최소화 하기위해 취하는 일련의 동작을 폭주제어라 한다.Congestion in an ATM network can seriously degrade service quality. A series of actions taken to minimize the impact of congestion is called congestion control.

ATM망에서 사용 가능한 폭주제어 기법은 제어의 적용시점에 따라 예방적 폭주제어 기법(Preventive Congestion Control Scheme)과 적응적 폭주제어 기법(Reactive Congestion Control Scheme)의 두 가지로 나누어진다.Congestion control schemes that can be used in ATM networks are divided into two categories: Preventive Congestion Control Scheme and Reactive Congestion Control Scheme depending on the time of control application.

상기 예방적 폭주제어 기법이란 통신망의 트래픽 상황을 예측함로서 트래픽 폭주가 발생하기 이전에 적절한 제어를 행하는 기법이다.The preventive congestion control technique is a technique for predicting traffic conditions of a communication network and performing appropriate control before traffic congestion occurs.

ATM과 같은 고속 전송 프로토콜에서는 적응적 폭주제어 기법보다 예방적 폭주제어 기법의 성능이 더 우수한 것으로 보고되고 있다.In high - speed transmission protocols such as ATM, proactive congestion control techniques have been reported to perform better than adaptive congestion control schemes.

예방적 폭주제어 기법중 대표적인 것이 호출허용 제어 기법이다.One of the proactive congestion control schemes is the call admission control scheme.

호출허용 제어는 호출 접속 과정중에 가상 채널연결(VCC : Virtual Channel Connection)이나 가상경로 연결(VPC : Virtual Path Connection)을 제어하기 위해 통신망에 의해 수행되는 일련의 동작으로 정의 된다.Call admission control is defined as a series of actions performed by a communication network to control a virtual channel connection (VCC) or a virtual path connection (VPC) during a call connection process.

호출허용 제어의 목적은 새로운 호출의 연결요청이 있을 때 이의 접속여무를 결정함으로서 새로운 호출에서 발생하는 트래픽 및 기존에 연결된 호출의 서비스품질을 열화시키지 않게 하는데 있다.The purpose of call admission control is to ensure that when there is a connection request for a new call, it determines its accessibility, so as not to degrade the traffic generated by the new call and the quality of service of the previously connected call.

통신망 사용자는 사용자 트래픽의 파라메터와 서비스 품질 정보를 접속노드의 해당 접속제어기에 제시한 후 호출연결 여부의 결정을 기다리게 된다.The network user presents the parameter of the user traffic and the service quality information to the corresponding access controller of the access node and waits for the decision of whether or not to make a call connection.

이때 호출허용 제어는 실시간 제어가 가능해야 하며, 사용자 트래픽의 서비스 품질을 보장할 수 있는 범위내에서 높은 링크 효율을 가지도록 설계되어야 한다.At this time, the call admission control should be capable of real-time control and be designed to have high link efficiency within a range that can guarantee the quality of service of user traffic.

따라서, 본 발명에 있어서의 호출허용 제어기법은, 병렬구조를 가지는 제어기를 제안하고 최대 셀율(PCR)과 트래픽의 확률분포함수를 기반으로 하는 호출허용제어 기법을 제안한다.Therefore, the call admission control scheme according to the present invention proposes a controller having a parallel structure, and proposes a call admission control scheme based on a maximum cell rate (PCR) and a probability distribution function of traffic.

제안된 병렬 제어기는 M개의 제 1 내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)를 가진다.The proposed parallel controller has M first to Mth sub-call admission control units (100 to 102).

연결을 요청하는 호출들은 M개의 제어부중에서 해당 클래스의 제어기에 의해 호출의 연결 수락 여부가 결정되고, 해당 글래스에서 발생하는 셀들은 각각의 제 1 내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)의 출력단에 연결된 제 1 내지 제 m버퍼부(103 내지 105)에 저장된다.The call requesting the connection is determined by the controller of the corresponding class among the M control units whether or not the call is accepted for connection. The cells generated in the corresponding glass are connected to the outputs of the first through Mth call admission control units 100 through 102 And are stored in the first to m-th buffer units 103 to 105 connected to the first to m-

균일한 트래내픽용의 호출제어를 위해, 실시간 제어성이 높으면서도 임의의 트래픽 소스에 대해서 효율적인 링크이용이 가능한 제어기법을 제안한다.In order to control call for uniform traffic, we propose a control scheme that can efficiently utilize the link for arbitrary traffic sources with high real-time controllability.

제안된 방법은, 사용자가 제공하는 트래픽 파라메터로서 최대 셀율만을 이용한다.The proposed method uses only the maximum cell rate as a traffic parameter provided by the user.

그 이유는 핑균셀율을 이용할 경우 특정 트래픽의 경우에 있어서 트래픽 소스들이 평균 셀율을 정확하게 추정하는 것이 불가능한 경우가 있어서 호출허용 제어를 위한 트래픽 파라메터로서는 적합하지 않지만, 최대 셀율은 비교적 정확히 추정해낼 수 있기 때문이다.The reason for this is that although the traffic sources can not accurately estimate the average cell rate in the case of specific traffic when using the jiggling cell rate, it is not suitable as a traffic parameter for the call admission control, but the maximum cell rate can be estimated relatively accurately to be.

그러나, 평균 셀율을 제외하고 최대 셀율에만 의존하여 호출허용 제어를 수행할 경우, 트래픽에 대한 정보가 부족하게 되므로 트래픽의 실제 측정을 통해 일정한 측정기간 동안에 도착하는 셀 수에 대한 확률분포 함수를 구한다·However, when the call admission control is performed depending on only the maximum cell rate except for the average cell rate, information on traffic is insufficient. Therefore, a probability distribution function for the number of cells arriving in a certain measurement period is obtained through actual measurement of traffic

상기에서 구해진 확률분포 함수로부터 각각의 클래스에 해당하는 트래픽들이 사용하는 등가 대역폭을 추정해 낸다.The equivalent bandwidth used by the traffic corresponding to each class is estimated from the probability distribution function obtained above.

그리하여 제안된 기법은 새로운 호출이 연결 요청을 해 왔을 때 호출의 최대셀들이 이용 가능한 여분의 대역폭보다 작으면 연결을 수락하고 그렇지 않으면 연결을 거부한다.Thus, the proposed scheme accepts a connection if the maximum number of cells of the call is less than the available extra bandwidth when a new call makes a connection request, and rejects the connection otherwise.

여분의 대역폭은 전체 링크용량에서 각 클래스의 등가대역폭의 합을 뺀 값으로 결정된다.The extra bandwidth is determined by subtracting the sum of the equivalent bandwidth of each class from the total link capacity.

이를 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.This will be described in detail with reference to FIG.

도 1은 본 발명 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어장치의 설명에 제공되는 실시예를 나티내는 구성도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a high-speed call admission control apparatus based on the traffic monitoring of the present invention.

본 실시예에 따르면, 제 1내지 제 M입력단자(108 내지 102)로부터의 최대셀율을 가지는 호출 요구가 있을 시에 해당 클래스에서의 상기 최대셀율과 이용 가능한 여분의 가용 대역폭과의 크기를 비교하여 연결 수락 여부를 결정하고 링크 용량값을 출력하는 제 1내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)와, 상기 해당 클래스의 제 1내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)에서 입력되는 링크 용량값을 저장하는 제 1내지 제 M버퍼부(103 내지 105)와, 상기 버제 1내지 제 M버퍼부(103 내지 105)에서 입력되는 링크 용량값을 선택하는 스위칭부(106)와, 상기 스위칭부(106)에서 선택된 링크 용량값에서 일정기간 마다 각각의 클래스에 해당하는 트래픽에 대한 모니터링 값을 구하여 출력단자(11)를 통해 출력하는 서버부(107)와, 상기 서버부(107)에서 입력되는 트래픽 모니터링값에 의해 셀분포함수를 구하고, 이를 기초로 상기 가용대역폭을 계산하여 상기 제 1 내지 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)에 할당하여 주는 용량할당 제어부(112)로 구성된다.According to the present embodiment, when there is a call request having the maximum cell rate from the first to Mth input terminals 108 to 102, the maximum cell rate in the class is compared with the available extra available bandwidth (100 to 102) for determining whether or not to accept a connection and outputting a link capacity value, and a link control unit (100 to 102) for receiving a link input from the first to Mth sub- A switching unit 106 for selecting a link capacity value input from the first to Mth buffer units 103 to 105, A server unit 107 for obtaining a monitoring value for traffic corresponding to each class in a predetermined period of time from the link capacity value selected by the server unit 106 and outputting the monitoring value through an output terminal 11, Traffic traffic Obtaining the cell distribution function by the gettering value is configured to calculate the bandwidth available to them on the basis of the first to capacity allocation control unit 112 that allocates the M sub-allowed call control section (100 to 102).

또한, 상기 제 1서브호출허용 제어부(100)는, 상기 압력되는 최대셀율과 상기용량할당 제어부(112)에서 할당되어 입력되는 가용대역폭의 크기를 비교하는 비교부(100a) 및 상기 비교부(100a)에서 입력되는 가용대역폭과 최대셀율을 가지고 새로운가용대역폭을 계산하는 가용대역폭 연산부(100b)로 구성된다.The first sub-call admission control unit 100 includes a comparison unit 100a for comparing the maximum cell rate under pressure with a size of an available bandwidth allocated and input by the capacity allocation control unit 112, And an available bandwidth operation unit 100b for calculating a new available bandwidth with an available bandwidth and a maximum cell rate input from the mobile station.

또한, 상기 용량할당 제어부(112)는, 서버부(107)에서 입력되는 트래픽 모니터링값을 기초로하여 셀 분포함수를 구하는 셀율분배 판단부(112a)와, 상기 구한 셀분포함수를 기초로하여 가용대억폭을 판단하여 상기 제 1내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)에 할당하여 주는 유효가용대역폭 판단부(112b)로 구성한다.The capacity allocation control unit 112 includes a cell rate distribution determination unit 112a that obtains a cell distribution function based on the traffic monitoring value input from the server unit 107, And an effective usable bandwidth determiner 112b for determining the bandwidth limit and allocating the bandwidth to the first to Mth sub-call admission control units 100 to 102.

이와 같이, 구성된 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 장치는, 먼저 호출허용 제어를 위해 제 1내지 제 M입력단자(108 내지 110)로부터의 유입되는 트래픽 소스들의 클래스가 M개일 때 병렬제어기에는 대역폭 할당을 위한 용량할당 제어부(112) 및 각각에 대한 제 1 내지 제 M버퍼부(103 내지 105)가 존재한다.In this way, the configured high-speed call admission control apparatus based on the traffic monitoring can allocate bandwidth to the parallel controller when the number of incoming traffic sources from the first to Mth input terminals 108 to 110 is M for call admission control And a first to Mth buffer units 103 to 105, respectively.

접속 노드로 진입하는 호출들의 연결 수락 요청이 있을 때 해당 클래스의 제 1 내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)에서 연결 수락 여부가 결정된다.When there is a connection acceptance request of the calls entering the access node, the first to Mth sub call permission control units 100 to 102 of the class determine whether to accept the connection.

연결된 호출로부터 진입하는 비동기전송 모드 셀들은 제 1 내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)에 연결된 제 1 내지 제 M버퍼부(103 내지 105)에 저장되어 서비스를 기다린다.The asynchronous transfer mode cells entering from the connected call are stored in the first to Mth buffer units 103 to 105 connected to the first to Mth sub-call admission control units 100 to 102 to wait for a service.

일정시간마다 각각의 클래스에 해당하는 트래픽에 대한 모니터링이 이루어지고 또 이를 이용하여 등가 대역폭이 갱신되어 진다.The traffic corresponding to each class is monitored and the equivalent bandwidth is updated using it.

상기 제 1내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)에서는 해당 클래스의 호출이 트래픽 파라메터로서 최대 셀율 Rp를 제공하면 이를 사용 가능한 가용대역폭의 값과 비교부(100a)에서 비교하여 연결 수락여부를 결정하게 된다.The first to the M sub-called allow controller (100 to 102), when you are calling for the class to provide the maximum selyul R p as the traffic parameters connection compared in value with a comparison unit (100a) of the available bandwidth available for this acceptance .

이때 만약 호출이 연결되면 상기 서브호출허용 제어부(100 내지 102)의 가용대역폭 연산부(100b)는 상기 계산된 가용대역폭에서 최대셀율(Rp)을 감산하여 새로운 가용대역폭를 다시 계산하여 제 1 내지 제 M버퍼부(103 내지 105)에 입력하게된다.At this time, if the call is connected, the available bandwidth calculator 100b of the sub-call admission control units 100 to 102 calculates the new available bandwidth by subtracting the maximum cell rate Rp from the calculated available bandwidth, To be input to the units 103 to 105.

상기 비교부(100a)에서 비교한 결과 만약 가용대역폭이 해당 호출의 최대셀을 보다 크면 호출의 연결을 허락하고 가용대역폭이 해당 호출의 최대 셀율보다 작으면 호출의 연결을 거부한다.If the available bandwidth is larger than the maximum cell of the call, the comparison unit 100a permits connection of the call, and if the available bandwidth is smaller than the maximum cell rate of the call, the connection is refused.

가용대역폭의 크기는 전체 링크용량에서 각 클래스의 등가대역폭의 합을 뺀값으로 결정된다.The size of the available bandwidth is determined by subtracting the sum of the equivalent bandwidth of each class from the total link capacity.

그리고, 상기 제 1내지 제 M버퍼부(103 내지 105)는 제 1 내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)의 출력값을 저장하였다가 스위칭부(106)를 통해 서버부(107)에 제공하게 된다.The first to Mth buffer units 103 to 105 store the output values of the first to Mth sub call permission control units 100 to 102 and provide the output values to the server unit 107 through the switching unit 106 .

서버부(107)는 제 1 내지 제 M버퍼부(103 내지 105)애서 입력되는 링크 용량값에서 일정기간 마다 각각의 클래스에 해당하는 트래픽에 대한 모니터링 값을 구하여 출력단자(111)를 통해 츨력함과 아울러 용량할당 제어부(112)의 셀율분배 판단부(112a)에 제공하게 된다.The server unit 107 obtains a monitoring value for traffic corresponding to each class at a predetermined period of time from the link capacity value input from the first to Mth buffer units 103 to 105 and outputs the monitoring value through the output terminal 111 To the cell rate distribution determination unit 112a of the capacity allocation control unit 112. [

셀율분배 판단부(112a)는 서버부(107)에서 입력되는 트래픽 모니터링값을 기초로하여 셀 분포함수를 구하여 유효가용대역폭 판단부(112b)에 제공한다.The cell rate distribution determination unit 112a obtains a cell distribution function based on the traffic monitoring value input from the server unit 107 and provides the cell distribution function to the available bandwidth determination unit 112b.

유효가용대역폭 판단부(112b)는 셀율분배 판단부(112a)에서 구한 셀분포함수를 기초로하여 가용대역폭을 계산하고 이를 상기 제 1내지 제 M서브호출허용 제어부(100 내지 102)에 할당하여 제공하게 된다.The effective usable bandwidth determiner 112b calculates an available bandwidth based on the cell distribution function obtained by the cell rate distribution determiner 112a and assigns the available bandwidth to the first to Mth sub call permission controllers 100 to 102 .

용량할당 제어부(니2)는 각각의 클래스에 대한 서비스용량을 결정한다.The capacity allocation controller (N2) determines the service capacity for each class.

전체 트래픽 클래스의 대역폭의 합에 대한 각 트래픽 클래스의 등가대역폭을 클래스 용량이라 정의 한다.The equivalent bandwidth of each traffic class to the sum of the bandwidths of the entire traffic class is defined as the class capacity.

클래스용량에 의해 스케쥴링된 서버부(107)는 각 클래스의 버퍼에 저장된 셀 들을 라운드 로빈에 의해 물리적 채널로 전송한다.The server unit 107 scheduled by the class capacity transmits the cells stored in the buffer of each class to the physical channel by round robin.

상기에 트래픽 측정은 링크에 다중화된 트래픽을 실제로 측정하는 경우에 있어서 중요한 측정 파라메터는 다음과 같다.In the above traffic measurement, important measurement parameters in the case of actually measuring the traffic multiplexed on the link are as follows.

a) 갱신기간 : Na) Renewal period: N

하나의 갱신기간은 N개의 측정기간으로 구성되어 있다. 바꿔 말하면 N번의 측정 후에 갱신을 한다는 것이다.One update period consists of N measurement periods. In other words, it updates after N measurements.

갱신기간이 긴 경우에는 트래픽의 변화에 대한 동적인 적응력이 떨어지지만 사용 대역폭의 계산을 위한 시간 지연의 영향은 줄어들게 된다.If the update period is long, the dynamic adaptability to the change of traffic drops, but the influence of the time delay for calculation of the used bandwidth is reduced.

반면 갱신기간이 짧아지면 트래픽의 변화에 따른 적응이 빠르지만 샘플수가 감소하게 되어 확률분포의 정확성이 떨어지게 된다.On the other hand, if the update period is short, adaptation according to the traffic change is fast, but the number of samples decreases and the accuracy of the probability distribution becomes poor.

b) 측정 반영비(MRR : Measurement Reflection Ratio) : ab) Measurement Reflection Ratio (MRR): a

이 값은 실제 측정을 통해서 얻어진 값을 기존의 확률분포 함수에 얼마나 반영할 것인가를 결정하는 가중치이다.This value is a weight that determines how much of the value obtained through actual measurement is reflected in the existing probability distribution function.

그리고, 상기 확률분포 함수 추정에 있어서는, n번째 갱신기간에서 측정기간 S동안에 도착한 셀수가 K개일 확률을 p(i)n(k(i);n) 이라고 한다.In the probability distribution function estimation, the probability that the number of cells arriving during the measurement period S in the nth update period is K is p (i) n (k (i) ; n).

이 확률분포 함수를 알면 가장 좋으나 정확하게 정의해 내기는 어려우므로 이 확률분포 함수익 추정치를 p(i)(k(i);n)으로 나타내며 이는 수학식 6과 같다.This probability distribution function is the best but it is difficult to define it correctly. Therefore, this probability distribution function profit estimate is expressed as p (i) (k (i) ; n).

그리고 수학식 7에서의 R은 측정기간 동안에 도착할 수 있는 최대 셀수를 의미하며 최대 셀율이 Rp인 호출이 연결 수락 되었을 때의 확률분포 함수를 수학식 8과 같이 추정한다.In Equation (7), R denotes the maximum number of cells that can be reached during the measurement period, and a probability distribution function when a call with a maximum cell rate of Rp is accepted as a connection is estimated as shown in Equation (8).

링크에 다중화되어 있던 기존의 호출이 해제된 경우에는 제어의 단순화를 위해 아무런 조치도 취하지 않기로 한다.If an existing call that was multiplexed on the link is released, no action is taken to simplify control.

그러면 잠시동안 대역폭의 낭비가 생기지만 실측에 의해 곧 실제 대역폭으로 계산된다.This will waste bandwidth for a while, but it will soon be calculated by actual bandwidth.

측정기간 s동안에 도착한 셀의 개수에 대한 확률분포 함수가 주어졌을 때 n번째 갱신기간에서의 셀 손실율은 수학식 9와 같이 구해진다.When the probability distribution function for the number of cells arriving during the measurement period s is given, the cell loss rate in the nth update period is obtained as shown in Equation (9).

상기 수학식 9를 이용하여 제한된 셀 손실율을 만족하는 대역폭을 구할 수 있다.The bandwidth satisfying the limited cell loss rate can be obtained using Equation (9).

그리고, 상기 등가 대역폭계산은, 임의의 i 번째 클래스의 트래픽에 대한 사용자의 셀 손실율에 대한 서비스 요구 조건을 ε(i)으로 정의 한다.The equivalent bandwidth calculation defines a service requirement condition for a user's cell loss rate for any i-th class traffic as ε (i) .

(n+1)번째 갱신기간에서 i 번째 클래스의 트래픽이 측정기간 s동안에 전송할 셀 수의 확률 분포함수의 추정값 p(i)(k(i);n+1)이 주어진 경우에 이로부터 i 번째 클래스의 트래픽이 사용하고 있는 등가 대역폭 C(i)을 계산할 수 있다.( i) (k (i) ; n + 1) of the probability distribution function of the number of cells to be transmitted during the measurement period s of the ith class of traffic in the ( n + 1) The equivalent bandwidth C (i) used by the traffic of the class can be calculated.

임의의 i 번째 클래스에 대한 제안된 등가대역폭의 계산 알고리즘은 도 3과 같다.The proposed equivalent bandwidth calculation algorithm for any i-th class is shown in FIG.

도 3을 참조하여 등가대역폭을 계산을 상세히 설명하면 다음과 같다.The calculation of the equivalent bandwidth will be described in detail with reference to FIG.

먼저, 등가대역폭 계산에 필요한 파라메터들을 입력 받는다(단계 : ST100).First, the parameters necessary for the equivalent bandwidth calculation are inputted (ST100).

여기서 파라메터 P(i)는 i 번째 클래스의 트래픽에 대한 최대치(Peak)를 의미하고 A(i)는 i 번째 클라스의 트래픽에 대한 평균치를 의미한다.Here, the parameter P (i) represents the maximum value (Peak) for traffic of the i-th class and A (i) represents the average value of the traffic of the i-th class.

가변 비트율(VBR : Variable Bit Rate)서비스의 경우 등가대역폭은 평균 셀율과 최대 셀율 사이에서 결정되므로 여기서는 초기값으로 P(i)를 상한치 b(i)로, A(i)를 하한치 a(i)로 지정한다(단계 : ST101).A variable bit rate (VBR: Variable Bit Rate), so the case of a service equivalent bandwidth is determined between the average selyul and up selyul Here, the initial value of the P (i) the upper limit value b (i), the lower limit of A (i) a (i) (Step: ST101).

그리고, 등가대역폭으로 상기 하한치 a(i)와 상한치 b(i)사이의 중간값을 설정한다(단계 : ST102).Then, an intermediate value between the lower limit value a (i) and the upper limit value b (i) is set as the equivalent bandwidth (ST102).

이후, 해당 갱신기간에서의 i 번째 클래스의 트래픽에 대한 셀손실율 P(i)loss(n)을 계산한다(단계 : ST103).Thereafter, a cell loss rate P (i) loss (n) for traffic of the ith class in the update period is calculated (step: ST103).

상기 계산된 셀손실율이 ε(i)이면 단계(STl05)로 진행하고 셀손실율이 ε(i)가 아니면 단계(ST106)로 진행한다.If the calculated cell loss rate is? (I) , the process proceeds to step ST105, and if the cell loss rate is not? (I ), the process proceeds to step ST106.

상기 단계(ST105)에서는 셀손실율이 ε이면 이때 계산된 등가대역폭이 크리티컬한 값이므로 C를 출력하고 종료한다.The step (ST105) and the cell loss rate, so this case is ε a bandwidth equivalent to the calculated critical value and outputting the C end.

그리고, 상기 단계(ST106)에서는 셀손실율이 ε(i)가 아니면 다음 셀을 계산에 추가한다.In step ST106, if the cell loss rate is not? (I) , the next cell is added to the calculation.

그리고, 단계(ST107)에서 셀손실을이 ε(i)보다 크면 단계(ST108)로 진행한다. 상기 단계(ST108)에서는 셀손실율이 ε(i)보다 크면 현재 지정된 등가 대역폭이 실재 트래픽에 비해 under estimate된 상태이므로 하한치로 현재의 등가대역폭을 지정한 후 단계(ST110)로 진행한다.If the cell loss is larger than this? (I ) in step ST107, the process proceeds to step ST108. In step ST108, if the cell loss rate is larger than? (I) , since the currently designated equivalent bandwidth is under-estimated compared to the real traffic, the current equivalent bandwidth is designated as the lower limit, and the flow advances to step ST110.

그리고 단계(ST109)에서는 셀손실율이 ε(i)보다 작으면 현재 지정된 등가대역폭이 실제 트래픽에 비해 over estimate된 상태이므로 상한치로 현재의 등가대역폭을 지정한 후 단계(ST110)로 진행한다.In step ST109, if the cell loss rate is smaller than? (I) , the current equivalent bandwidth is over estimated relative to the actual traffic, so the current equivalent bandwidth is designated as the upper limit value, and then the process proceeds to step ST110.

상기 단계(ST110)에서는 지금까지 카운팅된 셀의 수가 지정된 값 N보다 작으면 상기 단계(ST101) 이후의 과정을 반복 수행하고 만일 지금까지 카운팅된 셀의 수가 지정된 값 N보다 크면 하나의 갱신기간이 종료된 것으로 간주하고 단계(ST111)로 진행한다.If the number of cells counted so far is smaller than the specified value N, the process after step ST101 is repeated. If the counted number of cells is greater than the specified value N, And proceeds to step ST111.

상기 단계(ST111)에서는 하나의 갱신기간이 종료된 상태에서 현재의 지정된 상한치 b가 등가대역폭이 되므로 b(i)값을 출력하고 종료한다.The step (ST111) and outputs a current of a specified upper limit value b since the equivalent bandwidth b (i) values in one update period of the end state and then exit.

그리고, 또한 상기 연결수락 제어 기법에 있어서는 하나의 갱신기간을 단위로 수행되어 지는 것으로 생각한다.In addition, the connection admission control scheme is considered to be performed in units of one update period.

이것은 n번째 갱신기간이 시작되었을 때 현재 연결된 트래픽이 사용하고 있는 대역폭과 사용자가 이용 가능한 대역폭, 그리고 셀수에 대한 확률분포 함수가 주어진다.This is given the probability that the bandwidth currently used by the connected traffic, the bandwidth available to the user, and the number of cells when the nth update period begins.

만일 i 번째 클래스에 해당하는 새로운 호출의 연결 요청이 들어오면 통신망에서는 사용자가 이용할 수 있는 가용 대역폭과 새로운 호출의 최대 셀율을 비교한다.If a connection request for a new call corresponding to the i-th class is received, the network compares the available bandwidth available to the user with the maximum cell rate of the new call.

만일 가용대역폭이 해당 호출의 최대 셀율보다 크면 호출의 연결을 허락하고 가용대역폭이 해당 호출의 최대 셀율보다 작으면 호출의 연결을 거부하게 된다.If the available bandwidth is greater than the maximum cell rate of the call, the call is allowed to connect and the call is refused if the available bandwidth is less than the maximum cell rate of the call.

이를 도 4를 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.This will be described in detail with reference to FIG.

즉, i 번째 클라스에 해당하는 새로운 호출의 연결 요청이 들어오면 통신망에서는 사용자가 이용할 수 있는 가용 대역폭(CBW)과 새로운 최대 셀율Rp (i)를 비교한다(단계 : ST112).That is, when a new call connection request corresponding to the i-th class is received, the communication network compares the available bandwidth (C BW ) available to the user with the new maximum cell rate R p (i) (ST112).

상기 단계(ST112)에서 비교한 결과 가용대역폭이 최대 셀율보다 크면 단계(ST114)로 진행한다.If it is determined in step ST112 that the available bandwidth is greater than the maximum cell rate, the process proceeds to step ST114.

만약 가용대역폭이 최대셀율보다 작으면 단계(ST113)로 진행한다.If the available bandwidth is smaller than the maximum cell rate, the process proceeds to step ST113.

상기 단계(ST114)에서 만약 가용대역폭이 해당 호출의 최대셀율보다 크면 호출의 연결을 허락한다.In step ST114, if the available bandwidth is greater than the maximum cell rate of the call, the call connection is allowed.

그리고, 상기 단계(ST113)에서는 가용대역폭이 해당 호출의 최대셀율보다 작으면 호출의 연결을 거부하고 종료한다.In step ST113, if the available bandwidth is smaller than the maximum cell rate of the call, the connection is refused and the call is terminated.

그리고, 새로운 호출의 연결이 허락되었을 경우 가용대역폭(CBW)이 갱신된다(단계 : ST115).If the connection of the new call is allowed, the available bandwidth C BW is updated (ST115).

이상에서와 같이, 본 실시예에서는 최대 셀율과 트래픽의 확률분포 함수를 기반으로 하는 호출허용 제어 기법을 이용하여 실시간 제어를 하면서 임의 트래픽소스에 대해서 효율적인 링크 이용이 가능하게 된다.As described above, in this embodiment, efficient link utilization is possible for a random traffic source while real-time control is performed using a call admission control scheme based on a maximum cell rate and a probability distribution function of traffic.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.While specific embodiments of the invention have been illustrated and described, it will be obvious that the same may be varied in many ways by those skilled in the art.

이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 점망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.Such modified embodiments should not be understood individually from the technical idea and viewpoint of the present invention, and such modified embodiments should be included in the appended claims of the present invention.

상술한 설명으로부터 분명한 것은, 비교적 간단한 하드웨어틀 통해 최대 셀율과 트래픽의 확률분포 함수를 기반으로 하는 호출허용 제어 기법을 이용하여 실시간 제어를 하면서도 임의 트래픽 소스에 대해서 효율적인 링크 이용이 가능하고 또한, 트래픽 과진입을 사전에 예방하여 교환기의 과부하를 방지할 수 있다는 것이다.It is clear from the above description that efficient link utilization is possible for a random traffic source while real-time control is performed using a call admission control scheme based on a maximum cell rate and a probability distribution function of traffic through a relatively simple hardware framework, It is possible to prevent the overload of exchanger by preventing entry in advance.

또한, 간단한 비교동작을 통해 호출 진입시 소요되는 제어시간의 감소로 통신품질을 향상시킬 수 있다는 것이다.In addition, the communication quality can be improved by reducing the control time required for entering the call through a simple comparison operation.

Claims (6)

최대셀율을 가지는 호출 요구 시에 해당 클래스에서의 상기 최대셀율과 이용가능한 여분의 가용 대역폭과의 크기를 비교하여 연결 수락 여부를 결정하고 링크용량값을 출력하는 적어도 하나 이상의 서브호출허용 제어수단, 상기 해당 클래스의 서브호출허용 제어수단에서 얻어진 링크 용량값을 저장하는 적어도 하나 이상의 버퍼수단, 상기 버퍼수단에서 얻어진 링크 용량값을 선택하는 스위칭수단, 상기 스위칭수단에서 선택된 링크 용량값에서 일정기간 마다 각각의 클래스에 해당하는 트래픽에 대한 모니터링 값을 구하는 서버수단, 상기 서버수단에서 얻어진 트래픽 모니터링값에 의해 셀분포함수를 구하고 이를 기초로 상기 가용대역폭을 계산하여 상기 서브호출허용 제어수단에 할당하여 주는 용량할당 제어수단을 포함한 것을 특징으로 하는 트래픽 모니터링 기반 고속호출허용 제어 장치.At least one sub-call admission control means for comparing the maximum cell rate in the class with a size of available extra available bandwidth to determine connection acceptance and outputting a link capacity value at the time of a call request having a maximum cell rate, At least one buffer means for storing a link capacity value obtained by the sub-call permission control means of the class, switching means for selecting a link capacity value obtained by the buffer means, And a capacity allocation unit for calculating a cell distribution function based on the traffic monitoring value obtained by the server unit and calculating the available bandwidth on the basis of the cell distribution function, Characterized in that it comprises a control means High-speed traffic monitoring based call admission control device. 제 1 항에 있어서, 상기 서브호출허용 제어수단은, 상기 입력되는 최대셀율과 상기 용량할당 제어수단에서 할당되어 얻어진 가용대역폭의 크기를 비교하는 비교수단 및 상기 비교수단에서 얻어진 가용대역폭과 최대셀율을 가지고 새로운 가용대역폭을 계산하는 가용대역폭 연산수단을 포함한 것을 특징으로 하는 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 장치.The apparatus of claim 1, wherein the sub-call admission control means comprises: comparison means for comparing the maximum cell rate inputted and the size of the available bandwidth allocated by the capacity allocation control means; and means for comparing the available bandwidth and the maximum cell rate And a usable bandwidth calculation means for calculating a new usable bandwidth based on the available bandwidth. 제 2 항에 있어서, 상기 가용대역폭 연산수단에서의 여분의 가용 대역폭은 전체 링크용량에서 각 클래스의 등가 대역폭의 합을 뺀 값으로 결정하는 것을 특징으로 한 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 장치.3. The traffic monitoring based fast call admission control apparatus according to claim 2, wherein the available bandwidth in the available bandwidth calculation means is determined by subtracting the sum of the equivalent bandwidths of the respective classes from the total link capacity. 제 1 항에 있어서, 상기 용량할당 제어수단은, 상기 서버수단에서 얻어진 트래픽 모니터링값을 기초로하여 셀 분포함수를 구하는, 셀율분배 판단수단, 상기 구한 셀분포함수를 기초로하여 가용대역폭을 판단하여 상기 어느 하나의 서브호출허용 제어수단에 할당하여 주는 유효 가용대역폭 판단수단을 포함한 트랙픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the capacity allocation control means comprises cell rate distribution determination means for obtaining a cell distribution function based on a traffic monitoring value obtained by the server means, and determining an available bandwidth based on the obtained cell distribution function And a usable bandwidth determining means for assigning the usable available bandwidth to any one of the sub-call admission control means. 임의 번째 클래스의 트래픽에 대한 등가 대역폭 계산에 필요한 파라메터들을 입력 받는 단계, 상기 파라메터 입력 후 상기 등가대역폭의 상한치와 하한치를 지정하는 단계, 상기 등가대역폭의 상한치와 하한치 사이의 중간값을 설정하는 단계, 상기 등가대역폭의 해당 갱신기간에서의 임의 번째 클래스의 트래픽에 대한 셀손실율을 계산하는 단계, 상기 계산된 셀손실율이 셀손실을 요구 조건 한계치 이하인가를 판단하는 단계, 상기 판단한 결과 셀손실율 요구 조건 한계치 이하이면 상기 계산된 등가대역폭을 출력하고 상기 셀손실율 요구 조건 한계치 이상이면 다음 셀을 계산에 추가하는 단계, 상기 추가된 셀손실율과 셀손실율 요구 조건 한계치와를 비교하여 이상이면 현재 지정된 등가대역폭을 하한치로 지정하는 단계, 상기 추가된 셀손실율이 셀손실율 요구 조건 이하이면 현재 지정된 등가대역폭을 상한치로 지정하는 단계, 상기 하한치 및 상한치 지정후 상기 카운팅된 셀의 수가 지정된 값보다 큰가를 판단하여 작으면 상기 상한치, 하한치 지정단계 이후의 단계를 반복수행하고 크면 현재 지정된 등가대역폭의 상한치를 출력하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 방법.The method comprising the steps of: receiving parameters required for calculating an equivalent bandwidth for traffic of an arbitrary class; designating an upper limit value and a lower limit value of the equivalent bandwidth after inputting the parameter; setting an intermediate value between the upper limit value and the lower limit value of the equivalent bandwidth; Calculating a cell loss rate for traffic of a given class in a corresponding update period of the equivalent bandwidth, determining whether the calculated cell loss rate is less than or equal to a required condition threshold, And if it is equal to or less than the cell loss rate requirement limit value, adding the next cell to the calculation if the cell loss rate requirement limit is greater than or equal to the calculated cell loss rate requirement limit, , The added cell loss rate Designating the presently designated equivalent bandwidth as an upper limit value when the loss rate requirement is equal to or lower than the loss rate requirement, determining whether the counted number of cells is greater than a designated value after designating the lower limit value and the upper limit value, and repeating the steps after the upper limit value and lower limit value designation step And outputting an upper limit value of the currently designated equivalent bandwidth if the difference is larger. 제 5 항에 있어서, 상기 임의 번째 클래스에 해당하는 새로운 호출의 연결요청이 있을시 통신망에서 사용자가 이용할 수 있는 가용대역폭과 새로운 호출의 최대셀율을 비교하는 단계, 상기 비교결과 가용대역폭이 최대셀율 보다 작으면 호출연결을 거부하는 단계, 상기 비교결과 가용대역폭이 최대셀율 보다 크면, 호출의 연결을 허락하고 가용대역폭을 갱신하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 트래픽 모니터링 기반 고속 호출허용 제어 방법.The method of claim 5, further comprising the steps of: comparing a usable bandwidth available to a user in a communication network with a maximum cell rate of a new call when a new call connection request corresponding to the arbitrary class exists; Rejecting a call connection if the available bandwidth is smaller than the maximum cell rate, and if the available bandwidth is greater than a maximum cell rate, updating the available bandwidth by allowing connection of the call.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108874749A (en) * 2018-06-22 2018-11-23 西南科技大学 A kind of method for building up of college entrance will admission probabilistic model

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