KR20040058389A - Method for controling adaptive cell admission and routing according to traffic characteristic - Google Patents

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KR20040058389A
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Abstract

PURPOSE: An adaptive cell accept and routing control method by traffic characteristics is provided to newly schedule a transmission path of cells to prevent the cells from being excessively lost, and to selectively accept the cells as controlling the path, thereby magnifying QoS control according to traffic characteristics. CONSTITUTION: When cells are inputted to a traffic characteristic identifier(S501), a system analyzes CLP bit or priority level bit information of headers of the cells, classifies the cells, and transmits the cells to a QoS monitor(S502). The QoS monitor calculates a cell loss rate(S503), and decides whether the cells correspond to a sensitive traffic class(S504). If so, the system compares the current loss rate with a threshold value, and decides whether the current loss rate is less than the threshold value(S505). If so, the system transmits the cells to a traffic output device without changing a path of the cells(S513).

Description

트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법{Method for controling adaptive cell admission and routing according to traffic characteristic}Method for controling adaptive cell admission and routing according to traffic characteristic}

본 발명은 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서비스가 요구되는 트래픽의 특성과 현재의 망의 상황에 따라 주어진 셀 손실율의 이중 문턱값(threshold)을 이용하여 차별적이고 유연하게 서비스 제공 여부 및 서비스 경로의 재구성 여부를 결정할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a method for adaptive cell admission and routing control by traffic characteristics, and more particularly, by using a double threshold of a cell loss rate given according to the characteristics of traffic for which a service is required and the current network situation. The present invention relates to a technology capable of discriminating and flexibly determining whether to provide a service and reconfiguring a service path.

통신망을 통해 이루어지는 모든 응용 서비스들을 제공함에 있어서 고객의 만족도를 확보하기 위해서는 일정 수준의 서비스품질(이하 QoS: Quality of Service) 을 보장해 줄 수 있어야 한다.In order to secure customer satisfaction in providing all application services through a communication network, a certain level of quality of service (hereinafter, referred to as QoS) must be guaranteed.

그러나, 다양하고 급변하는 통신 서비스를 총체적으로 제공해야 하는 초고속 통신망에서의 트래픽은 음성, 데이터, 비디오 등이 혼재된 형태이며, 트래픽 형태가 끊임없이 다양하게 변화하기 때문에 트래픽의 일정한 패턴을 유추해 내거나 미래의 수요를 예측해 내는 것에 상당한 어려움이 따른다.However, the traffic in the high-speed communication network, which must provide various and rapidly changing communication services in total, is a mixture of voice, data, and video, and infers a certain pattern of traffic because the traffic forms are constantly changing. There is a significant difficulty in estimating the demand for.

이러한 다양한 트래픽원을 효율적으로 수용하기 위해서는 각각의 특성과 중요시되는 서비스 품질의 요소를 파악하고 차별화된 서비스 제공 방식이 적용되어야 한다. 여러 유형의 QoS를 동시에 만족시키는 문제를 해결하기 위해서는 실질적으로 이 문제를 다수의 소규모 문제 영역으로 나누어 각각을 해결하는데 알맞은 기법을 적절히 조합하여 접근하는 것이 효과적이다.In order to efficiently accommodate these various traffic sources, it is necessary to grasp the characteristics of each characteristic and important service quality and to apply differentiated service provision methods. In order to solve the problem of satisfying several types of QoS simultaneously, it is effective to divide the problem into a plurality of small problem areas and approach the combination of appropriate techniques to solve each.

QoS와 연관된 지표로는 셀이 유실될 확률을 나타내는 손실율, 원하는 목적지까지 도달하는 시간이 지연되는 정도인 셀 지연 시간, 혹은 셀 지연시간의 분산(variation) 등을 들 수 있다. 셀의 지연은 전파 지연 (propagation delay), 교환 지연(switching delay), 대기 지연(queueing delay) 등을 들 수 있으며, 반면 셀의 손실은 전송 에러(transmission error), 버퍼 공간의 부족, 셀지연 한도의 초과 등의 원인에서 야기된다.Indicators associated with QoS include a loss rate that indicates the probability of cell loss, a cell delay that is the amount of time delay to reach a desired destination, or a variation in cell latency. Cell delays can include propagation delays, switching delays, and queueing delays, while cell loss can be due to transmission errors, insufficient buffer space, and cell delay limits. Causes such as excess of.

사용자가 요구하는 QoS의 수준을 유지하기 위해 다양한 기법과 접근 방식들이 제시되어져 왔으며, 지금까지 제시되어진 방식들의 유형을 크게 분류하여 검토해 보면 다음과 같다.Various techniques and approaches have been proposed to maintain the level of QoS required by the user, and the types of the proposed schemes are classified into the following categories.

초기의 기법으로는 셀을 실제로 전송하기 전에 그에 필요한 자원 할당을 요구하는 셀(Resource Management Cell)을 전송하는 방식, 주기적으로 네트워크를 경유하여 셀이 돌아오는 지연 시간을 감시할 목적으로 RM 셀을 이용하는 방식, 각 노드에서 임의의 셀이 폭주로 인하여 폐기되었을 때 셀을 전송한 소스 노드로 RM 셀을 전송하여 트래픽 전송율을 조정하도록 유도하는 방식, 및 개개의 셀 기준이 아닌 전체 메시지 기준으로 모든 셀 그룹을 삭제하여 폭주를 제어하는 방식 등을 들 수 있다.The initial technique is to transmit a cell (Resource Management Cell) that requires resource allocation before the cell is actually transmitted, and to use the RM cell to periodically monitor the delay time of the cell returning through the network. Method, a method in which a node transmits an RM cell to the source node that sent the cell to adjust traffic transmission rate when any cell is discarded due to congestion, and a group of all cells on a per-message basis, not per cell. And control the runaway by deleting the.

근래의 방식의 유형은 크게 두가지로 분류되는데, 첫번째는 각 링크의 수신 노드가 대기 버퍼의 상태를 감시하고 있다가 "credit" 이라 불리우는 셀 최대 전송 허가량을 책정하여 망의 트래픽 흐름을 조절하는 방식이고, 두번째는 각 경유 노드들이 폭주시 그 상태를 마킹(marking)하여 최종 목적지 노드가 그 결과를 소스 노드로 피드백(feedback)하여 셀 전송율을 조절하도록 유도하는 end-to-end 제어 방식이다.There are two types of modern methods. The first method is that the receiving node of each link monitors the state of the standby buffer, and then regulates the traffic flow of the network by setting a maximum cell transmission allowance called "credit". The second is an end-to-end control scheme in which each transit node marks its state during congestion and induces the final destination node to feed back the result to the source node to adjust the cell rate.

그러나, end-to-end 제어방식은 피드백을 기다리는데 소요되는 지연시간 및 그에 소요되는 불필요한 오버로드를 야기시키는 단점이 있으며, 다양한 트래픽의 특성에 따른 차별적인 제어를 수행할 수 없다는 문제점이 있다.However, the end-to-end control method has a disadvantage of causing a delay time required for waiting for feedback and unnecessary overload required therein, and there is a problem in that it is not possible to perform differential control according to characteristics of various traffics.

이에 트래픽별 특성에 따라 제어하고자 하는 시도도 다수 이루어져 왔는데, 시간 지연에 민감한 트래픽(비디오나 음성), 손실에 민감한 트래픽 (데이터 등)을 유형별로 분류하여 각각이 요구하는 QoS를 충족시킬 수 있도록 하는 버퍼에서의 대기 정책 및 우선 순위 부여 정책 등 다양한 방식들이 제안되었다.Many attempts have been made to control by traffic characteristics, which classify traffic delay-sensitive traffic (video or voice) and loss-sensitive traffic (data, etc.) by type to meet the QoS requirements of each. Various schemes have been proposed, including wait policies and prioritization policies in buffers.

그러나, 이들 대부분의 방식들은 자체 노드 혹은 교환기에서의 대기열을 제어하거나 우선 순위를 부여하여 선택적으로 셀을 서비스하여 폭주의 상태를 미연에 방지하기 위해 과도하게 셀을 폐기하거나 각각의 트래픽에 우선적으로 충족되어야 할 품질의 특성을 극대화하지 못한다는 단점이 있다.However, most of these schemes control or prioritize queues at their own nodes or exchanges to selectively service the cell to avoid excessive congestion or to preferentially satisfy each traffic. The disadvantage is that it does not maximize the quality characteristics that should be.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 주어진 셀의 전송 경로를 새로이 스케쥴링하여 손실되어서는 안될 셀의 과도한 손실을 방지함과 동시에 지연에 민감한 트래픽의 전송에도 신속성을 더할 수 있도록 셀의 선택적인 수락과 경로를 제어함으로써, 광대역 통신망의 혼재된 트래픽별 특성에 따라 각각의 QoS 제어를 극대화할 수 있는 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and the transmission path of a given cell can be newly scheduled to prevent excessive loss of the cell which should not be lost, and at the same time, it can add speed to delay-sensitive traffic. The purpose of the present invention is to provide an adaptive cell admission and routing control method for each traffic characteristic that can maximize QoS control according to the mixed traffic-specific characteristics of the broadband communication network.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법이 적용되는 시스템의 구성도.1 is a block diagram of a system to which the adaptive cell acceptance and routing control method according to traffic characteristics according to an embodiment of the present invention is applied.

도 2는 본 발명에 적용되는 트래픽과 이중 문턱값의 관계를 도시한 도면.2 is a diagram illustrating a relationship between traffic and a double threshold applied to the present invention.

도 3은 본 발명이 적용되는 노드 구성도.3 is a node configuration to which the present invention is applied.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법을 설명하기 위한 플로우차트.4 is a flowchart illustrating a method for adaptive cell acceptance and routing control according to traffic characteristics according to an embodiment of the present invention.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법은,In order to achieve the above object, an adaptive cell admission and routing control method for each traffic characteristic according to a preferred embodiment of the present invention,

셀이 입력되면, 상기 셀의 트래픽 특성을 식별하는 제 1 과정;A first step of identifying a traffic characteristic of the cell when a cell is input;

상기 셀의 현재 경로에 대한 셀 손실율(현 손실율)을 산출하는 제 2 과정;Calculating a cell loss rate (current loss rate) for the current path of the cell;

상기 셀의 트래픽 특성이 손실민감 트래픽이면, 상기 현 손실율과 L문턱값, 및 D문턱값을 이용하여 상기 셀의 경로를 결정하는 제 3 과정;A third step of determining a path of the cell using the current loss rate, the L threshold, and the D threshold if the traffic characteristic of the cell is loss sensitive traffic;

상기 셀의 트래픽 특성이 지연민감 트래픽이면, 상기 현 손실율과 D문턱값을 이용하여 상기 셀의 경로를 결정하는 제 4 과정; 및A fourth step of determining a path of the cell using the current loss rate and the D threshold if the traffic characteristic of the cell is delay sensitive traffic; And

상기 셀을 상기 다음 목적지 경로로 전송하는 제 5 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.And a fifth process of transmitting the cell to the next destination path.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail.

본 발명의 실시예에 따른 서비스 품질관리장치는 트래픽 입력 장치(101), 트래픽 특성 식별부(102), 셀 수락 제어부(103), 라우팅 제어부(104), 서비스 품질 감시부(105), 트래픽 출력부(106)를 포함하여 구성된다.Service quality management apparatus according to an embodiment of the present invention is a traffic input device 101, traffic characteristic identification unit 102, cell acceptance control unit 103, routing control unit 104, service quality monitoring unit 105, traffic output It is comprised including the part 106.

이하, 각 부의 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the structure of each part is demonstrated in detail.

트래픽 입력장치(101)는 다중화기(MUX)(10a)가 구비되어 n개의 채널을 통해 입력되는 셀을 다중화하여 트래픽 특성 식별부(102)로 출력하는 기능을 수행한다.The traffic input device 101 is provided with a multiplexer (MUX) 10a to multiplex a cell input through n channels and output the multiplexed cell to the traffic characteristic identification unit 102.

트래픽 특성 식별부(102)는 트래픽 입력장치(101)로부터 셀 단위로 입력되는 개별적인 셀의 트래픽 특성을 식별하여 음성이나 비디오와 같이 다소의 정보 유실을 감소하더라도 실시간적으로 중계를 해야 하는 지연민감 트래픽(클래스 D)과, 데이터 정보와 같이 다소 지연이 되더라도 에러 없는 end-to-end 정보의 완전 전송이 요구되는 손실민감 트래픽(클래스 L)으로 구분된다.The traffic characteristic identification unit 102 identifies traffic characteristics of individual cells inputted from the traffic input device 101 in units of cells, and thus delays sensitive traffic that must be relayed in real time even if some information loss such as voice or video is reduced. (Class D) and loss-sensitive traffic (Class L), which requires complete transmission of error-free end-to-end information even with some delay, such as data information.

상기 트래픽의 구분은 셀 헤더의 CLP BIT, 즉 우선순위 레벨 BIT 정보를 추출하여 분석함으로써 가능한데, 이 정보를 적절히 활용하여 정수값 각각의 규약을 기준으로 본 발명과 같이 4가지 유형 혹은 기타 기준에 따른 다수개의 우선순위의 설정과 정보절달을 수행할 수 있다. 참고로, CLP BIT는 셀헤더의 고정적 위치에 존재하면서 정책적으로 설정된 셀의 우선순위 정보가 정수값으로 저장되는 비트이다.The traffic can be classified by extracting and analyzing the CLP BIT, that is, the priority level BIT information, of the cell header, and by appropriately utilizing this information, according to the four types or other criteria as in the present invention based on the protocol of each integer value. Multiple priority settings and information delivery can be performed. For reference, the CLP BIT is a bit in which the priority information of a cell which is set at a fixed position of the cell header and is configured as a policy is stored as an integer value.

서비스 품질 감시부(105)는 자신의 정보와 더불어 네트워크를 통해 연결된 모든 노드와 노드 상호간의 링크에 대하여 임의의 셀이 손실될 수 있는 평균 확률값을 감시하며 임의의 목적지까지의 경로 구성 정보를 가지고 입력된 셀에 대해 완전한 경로를 경유하면서 손실될 총체적 셀손실율을 산출하여 현재 망의 상태를 주어진 기준 범위 중 어느 부분에 속하는지 판단한다.The quality of service monitoring unit 105 monitors the average probability of any cell being lost for all nodes connected to each other through the network and the link between the nodes, and inputs the path configuration information to any destination. By calculating the total cell loss rate to be lost while passing through a complete path for a given cell, it is determined which part of a given reference range the current state of the network is.

또한, 이렇게 산출된 현재의 망상황과 트래픽 특성 식별부(102)에서 식별된 트래픽 유형과 정책적으로 설정된 기준을 종합적으로 고려하여, 셀의 라우팅 변경이 필요하면 상기 입력된 셀을 라우팅 제어부(104)로 출력하고, 셀의 서비스 자체가 불가하면 상기 입력된 셀을 셀수락 제어부(103)로 출력하고, 망상황이 양호한 것으로 판단되면 상기 입력된 셀을 트래픽 출력장치(106)로 출력한다.In addition, in consideration of the current network situation and the traffic type identified by the traffic characteristic identification unit 102 and the criteria set by the policy comprehensively, if the routing of the cell needs to be changed, the routing control unit 104 transmits the input cell. If the service itself of the cell is not available, the inputted cell is outputted to the cell acceptance control unit 103, and if the network situation is determined to be good, the inputted cell is outputted to the traffic output device 106.

이는 이웃 노드간 현제 셀의 손실율과 망의 토폴로지 및 라우팅 정보를 상호 교환함으로써 가능하며, 서비스 품질 감시부(105)의 기능은 예컨대, 마이크로 프로세서 등과 같은 처리 유닛과 관련하여 동작하는 하나 이상의 소프트웨어 모듈의 조합으로 구성될 수 있다.This is possible by exchanging the loss rate of the current cell between the neighboring nodes and the topology and routing information of the network, and the function of the quality of service monitoring unit 105 is the function of one or more software modules operating in connection with a processing unit such as, for example, a microprocessor. It can be configured in combination.

이하, 전체 경로를 거치는 동안 셀이 유실될 셀이 유실될 확률을 예시적으로 설명한다.Hereinafter, a probability of losing a cell in which a cell is lost during the entire path will be described.

각 변수는 a노드에서 d노드까지의 경로가 a → b → c → d 인 경우, 다음과 같이 정의된다.Each variable is defined as follows when the path from node a to node d is a → b → c → d.

- R(a, d) : 출발노드 a로부터 목적지 노드 d까지의 현재 루트 경로 세트R (a, d): current root path set from departure node a to destination node d

R(a, d) = (a, b, c, d)R (a, d) = (a, b, c, d)

- r(a, d, i) : R(a, d) 에서의 i 번째 노드r (a, d, i): i-th node in R (a, d)

- P(a, d) : 임의의 링크 a ~ d 에서 임의의 셀이 손실될 확률P (a, d): probability of losing any cell on any link a ~ d

- H(a, d) : a 에서 d 까지의 HOP 수H (a, d): HOP number from a to d

여기서, 경로를 경유하면서 최종적으로 셀이 손실되어질 확률을 나타내는 P(a, d)의 값은 각 구간별 셀 손실율로부터 얻어질 수 있다. 즉, a노드에서 b노드와 c노드를 경유하여 d노드로 전송된다고 가정했을 때, 임의의 셀이 모든 구간에서 손실되지 않고 전송되었을 때 성공적인 서비스가 이루어지므로 이때의 각 구간별 확률값을 모두 곱한 값이 유실되지 않을 확률이 되고, <식1>과 같이 1에서 상기 유실되지 않을 확율을 뺀 값이 셀손실율이 된다.Here, the value of P (a, d) representing the probability of finally losing the cell via the path may be obtained from the cell loss rate for each section. In other words, assuming that a cell is transmitted from node a to node d via node b and node c, successful service is achieved when any cell is transmitted without being lost in all intervals. The probability of not being lost is obtained, and the cell loss rate is obtained by subtracting the probability of not being lost from 1 as shown in <Equation 1>.

P(a,d) = 1-(1-p(a,b))×(1-p(b,c))×(1-p(c,d)) <식 1>P (a, d) = 1- (1-p (a, b)) × (1-p (b, c)) × (1-p (c, d)) <Equation 1>

이를 일반화하여 표현하면 <식 2>와 같다.In general terms, this is expressed as <Equation 2>

<식 2> <Equation 2>

그리고, 서비스 품질 감시부(105)는 트래픽 특성 식별부(102)에서 분류된 트래픽의 유형에 따라 서비스의 정책을 결정하게 되는데, 도 2에서 도시된 기준에 따라 셀의 선택적 서비스를 결정하여, 해당 셀을 트래픽 출력부(106)로 직접 전송하거나 셀 수락 제어부(103) 혹은 라우팅 제어부(104)로 보낸다. 서비스 품질 감시부(105)에서 추출된 최적의 우회 경로 정보는 다음번 노드(Next Hop)의 주소값(Address) 형태로 라우팅 제어부(104)로 출력되고, 라우팅 제어부(104)는 셀 헤더내의 다음번 목적지 주소 필드값을 변경하여 교환기내의 소자/논리 블럭의 재배열을 통한 트래픽 출력장치의 출력 포트 변경을 수행함으로써 궁긍적으로 셀의 라우팅을 변경하게 된다.In addition, the service quality monitoring unit 105 determines the policy of the service according to the type of traffic classified by the traffic characteristic identification unit 102. The service quality monitoring unit 105 determines the selective service of the cell according to the criteria shown in FIG. The cell is sent directly to the traffic output section 106 or to the cell acceptance control section 103 or the routing control section 104. The optimal bypass path information extracted by the quality of service monitoring unit 105 is output to the routing control unit 104 in the form of an address value of the next node, and the routing control unit 104 transmits the next destination in the cell header. By changing the value of the address field and changing the output port of the traffic output device through the rearrangement of the elements / logic blocks in the exchange, the routing of the cell is ultimately changed.

도 2에 도시된 바와 같이 셀의 수락과 경로 변경의 기준은 두 개의 문턱값D 문턱값( PD)과 L 문턱값( PL)이다.As shown in FIG. 2, the criteria for accepting a cell and changing a path are two threshold values D threshold P D and an L threshold P L.

지연에 민감한 D 클래스의 트래픽 특성을 갖는 셀은 현재의 경로에 대한 셀 손실율(이하, 현 손실율)이 D 문턱값을 초과하는 경우에만, 폭주의 위험 수준에 이르렀다고 판단하여 해당 셀을 셀 수락 제어부(103)로 해당 셀을 출력하여 바로 폐기시키거나, HOP 수가 증가하지 않는 조건하에 해당 셀을 라우팅 제어부(104)로 보내어 전송 가능한 우회 경로로 전송한다. 그러나, 현 손실율이 D 문턱값 이하일 때에는 해당 셀을 모두 수락하여 트래픽 출력장치(106)로 출력하므로써 바로 서비스되도록 한다. 이는 셀손실율이 한계 수준 이상이 되기 전에는 되도록 현재의 최적 경로를 따라 서비스를 제공하고, 한계 수준을 넘어서게 되었을 때는 전송 시간이 증가하여 지연될 가능성이 클 경우 아예 폐기시킴을 의미한다.A cell having a traffic characteristic of class D, which is sensitive to delay, determines that the risk level of congestion has been reached only when the cell loss rate (hereinafter, referred to as the current loss rate) for the current path exceeds the D threshold. The cell is output to the cell 103 and immediately discarded, or the cell is sent to the routing control unit 104 under the condition that the number of HOPs does not increase, and then the cell is transmitted through the transmittable bypass path. However, when the current loss rate is less than or equal to the D threshold, all of the cells are accepted and output to the traffic output device 106 to be serviced immediately. This means that the service is provided along the current optimal path until the cell loss rate is above the threshold level, and when the cell loss rate is exceeded, the transmission time increases and discards when there is a high possibility of delay.

그리고, 손실에 민감한 L클래스의 트래픽 특성을 갖는 셀은 현 손실율이 L 문턱값 이하일 때만 경로가 양호한 상태라고 판단하여 수용하고, 그외의 경우에는 HOP 수에 관계없이 적절한 우회 경로를 선택하여 다소의 지연을 감수하더라도 손실의 가능성을 줄여 나가도록 한다. 이렇게 함으로써 현재 노드에서 제공하는 지연민감 트래픽에 대한 서비스 품질에도 그다지 악영향을 미치지 않으면서 데이터의 유실도 배제할 수 있다.Cells with L-class traffic characteristics that are sensitive to loss are judged to accept that the path is in good condition only when the current loss rate is less than or equal to the L threshold, and otherwise, select a suitable bypass path irrespective of the number of HOPs, and delay a little. Even if you take the risk, you can reduce the possibility of loss. In this way, data loss can be eliminated without adversely affecting the quality of service for the delay sensitive traffic currently provided by the node.

HOP 수를 고려하거나 혹은 고려하지 않는 경우의 우회 경로의 산정 방식과 그 때의 셀 손실율 산출 방식은 도 3을 참조하여 설명한다.The calculation method of the bypass path when the number of HOPs is considered or not and the method of calculating the cell loss rate at that time will be described with reference to FIG. 3.

현재 최적으로 설정된 경로가 a → b → c → d 라고 가정하면, HOP 수 H(a, d) 는 3이다. 이 HOP 수 이하의 가능한 우회 경로는 도 3에서 a → f → c -→ d 를 들 수 있다. HOP 수를 고려하지 않는 경로는 이외에도 a → e → f → g → d, a → f → g → h → d 등이다.Assuming that the path currently optimally set is a → b → c → d, the HOP numbers H (a, d) are three. Possible bypass routes below this HOP number include a → f → c− → d in FIG. Paths that do not consider the number of HOPs are other than a → e → f → g → d, a → f → g → h → d.

상술되어진 바와 같이, a 로부터 d 까지 서비스 구성 경로 제공이 가능한 우회 경로의 다음번 노드(next stop) 집합을 N(a,d) 라고 정의하고, a 에서 d로 향하되 z라는 경유국을 지나서 간다고 했을 때의 손실 확률(P(a,d,z))은 <식 3>과 같다.As described above, the next set of next stops (n, a, d) of the detour route that can provide the service configuration path from a to d are defined as N (a, d), and go from a to d but pass through z. The loss probability (P (a, d, z)) at time is shown in <Equation 3>.

<식 3> <Equation 3>

이러한 우회 경로 중 셀의 손실율이 최소가 되는 경로와 그 때의 이웃 노드는 <식 4>를 만족해야 한다.Among these bypass paths, the path where the cell loss rate is minimum and the neighboring node at that time must satisfy <Equation 4>.

<식 4> <Equation 4>

HOP 수가 현재 경로의 HOP 이하인 경로중 최소 손실율을 산출하는 식은 <식 5>와 같다.The equation for calculating the minimum loss rate among the paths where the HOP number is less than or equal to the HOP of the current path is as shown in <Equation 5>.

< 식 5> <Equation 5>

이하, 도 4에 도시된 플로우차트를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어를 통한 서비스 품질관리방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a service quality management method through adaptive cell admission and routing control for each traffic characteristic according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG. 4.

트래픽 특성 식별부(102)로 셀이 입력되면(S501), 해당 셀의 헤더에 구성된 CLP BIT 또는 우선순위 레벨 BIT 정보를 분석하여 해당 셀을 트래픽 특성별로 구분한 후, 서비스 품질 감시부(105)로 전달한다(S503).When the cell is input to the traffic characteristic identification unit 102 (S501), after analyzing the CLP BIT or priority level BIT information configured in the header of the cell, the cell is classified by traffic characteristics, and then the quality of service monitoring unit 105 is performed. Transfer to (S503).

서비스 품질 감시부(105)는 <식 2>를 이용하여 현재 경로를 경유할 경우의 셀 손실율(현 손실율)을 산출한 후(S503), 상기 셀이 손실에 민감한 트래픽 클레스인 클레스 L에 해당하는가를 판단한다(S504).After the service quality monitoring unit 105 calculates a cell loss rate (current loss rate) when passing through the current path using Equation 2 (S503), does the cell correspond to a loss-sensitive traffic class Class L? Determine (S504).

상기 판단결과 상기 셀이 클레스 L에 속하면(S504에서 Yes), 상기 현 손실율을 L 문턱값을 비교하여 상기 현 손실율이 상기 L문턱값 미만인가를 판단한다(S505). 만약, 상기 셀의 상기 현 손실율이 상기 L문턱값 미만이면(P(a,d) < PL)(S505에서 Yes) 망이 양호하다고 판단하여 상기 셀의 경로변경없이 트래픽 출력장치(106)로 전송한다(S513).As a result of the determination, if the cell belongs to class L (Yes in S504), it is determined whether the current loss rate is less than the L threshold by comparing the current loss rate with the L threshold (S505). If the current loss rate of the cell is less than the L threshold (P (a, d) < PL) (Yes in S505), it is determined that the network is good and transmitted to the traffic output device 106 without rerouting the cell. (S513).

그러나, 단계 S505에서의 판단결과, 상기 셀의 상기 현 손실율이 상기 L 문턱값 이상이면(P(a,d) ??PL)(S505에서 No) <식 4>을 이용하여 모든 우회 경로 중 최소 우회 손실율을 산출하고, 최소 우회 손실율을 갖는 우회 경로 및 다음 경유 노드(Next stop) z*를 추출한다(506).However, as a result of the determination in step S505, if the current loss rate of the cell is equal to or greater than the L threshold value (P (a, d) ?? PL) (No in S505), the minimum of all bypass paths The bypass loss rate is calculated, and the bypass path and the next stop node z * having the minimum bypass loss rate are extracted (506).

그런 다음, 서비스 품질 감시부(105)는 상기 셀의 상기 현 손실율을 D 문턱값과 비교하여, 현 손실율이 상기 D 문턱값 미만인가를 판단한다(S507). 만약,상기 셀의 상기 현 손실율이 상기 D문턱값 미만이면(P(a,d) < PD)(S507에서 Yes) 상기 셀의 상기 현 손실율과 상기 최소 우회 손실율을 비교하여(S508), 만약 상기 셀의 상기 현 손실율이 최소 우회 손실율 이하이면 단계 S513으로 진행하여 상기 셀의 경로변경없이 상기 셀을 트래픽 출력장치(106)로 전송한다.Then, the quality of service monitoring unit 105 compares the current loss rate of the cell with the D threshold, and determines whether the current loss rate is less than the D threshold (S507). If the current loss rate of the cell is less than the D threshold (P (a, d) <P D ) (Yes in S507), the current loss rate of the cell and the minimum bypass loss rate are compared (S508). If the current loss rate of the cell is less than or equal to the minimum bypass loss rate, the process proceeds to step S513 to transmit the cell to the traffic output device 106 without rerouting the cell.

그러나, 단계 S507에서의 판단결과, 상기 셀의 상기 현 손실율이 상기 D문턱값 이상이거나(No) 단계 S508에서의 판단결과, 상기 현 손실율이 상기 우회 셀 손실율 이상이면(Yes) 단계 S506에서 산출된 상기 최소 우회 손실율을 갖는 다음 경유 노드(Z*)의 어드레스값을 라우팅 제어부(104)로 출력하여 상기 셀이 상기 노드(Z*)를 경유하는 우회경로로 전송되게 한다(S509). 여기서, 상기 셀의 상기 현 손실율이 상기 D문턱값 이상인 경우, 현 손실율을 상기 최소 우회손실율을 비교하지 않는 이유는, 현 손실율이 너무 크기 때문에 무조건적으로 상기 셀을 상기 최소 우회손신율을 갖는 우회경로로 우회시키기 위함이다.However, if it is determined in step S507 that the current loss rate of the cell is equal to or greater than the D threshold (No) or if the current loss rate is greater than or equal to the bypass cell loss rate (Yes), it is calculated in step S506. The address value of the next pass through node Z * having the minimum detour loss rate is output to the routing controller 104 so that the cell is transmitted to the detour path passing through the node Z * (S509). In this case, when the current loss rate of the cell is equal to or greater than the D threshold, the reason for not comparing the current loss rate with the minimum bypass loss rate is that the current loss rate is so large that the cell unconditionally bypasses the cell with the minimum bypass loss rate. To bypass.

한편, 단계 504에서의 판단결과, 입력된 셀이 지연민감 트래픽인 클래스 D에 속하는 것으로 판단되면(No), 상기 현 손실율과 상기 D 문턱값을 비교하여 상기 현 손실율이 상기 D문턱값 이하인가를 판단한다(S510). 만약, 상기 셀의 현 손실 확률이 L문턱값 이하이면(P(a,d) < PD)(S510에서 Yes) 단계 S513으로 진행하여 상기 셀의 경로변경없이 상기 셀의 헤더에 기록된 다음번 목적지로 상기 셀을 전송한다.On the other hand, if it is determined in step 504 that the input cell belongs to class D which is delay sensitive traffic (No), it is determined whether the current loss rate is less than or equal to the D threshold by comparing the current loss rate with the D threshold. It is determined (S510). If the current loss probability of the cell is equal to or less than the L threshold (P (a, d) < P D ) (Yes in S510), the process proceeds to step S513, where the next destination recorded in the header of the cell without rerouting the cell. Send the cell to.

그러나, 단계 S510에서의 판단결과, 상기 셀의 상기 현 손실율이 상기 D 문턱값 이상이면(P(a,d) >= PD)(S510에서 No) 현재 설정된 경로가 부하가 많아서 폭주 상태를 야기시키거나 대기시간을 지연시킬 가능성이 매우 높은 경우이기 때문에, <식 5>를 이용하여 HOP 수가 현재의 HOP 수 이하인 우회 경로 중 최소의 셀 손실율과 그때의 경로 및 다음 번 노드(Z**)를 추출한다(S511).However, as a result of the determination in step S510, if the current loss ratio of the cell is equal to or greater than the D threshold (P (a, d)> = P D ) (No in S510), the currently set path is heavy and causes a congestion state. Since the probability of delaying or delaying the latency is very high, <Equation 5> is used to determine the minimum cell loss rate of the bypass path whose HOP number is less than or equal to the current HOP number, and the path and the next node (Z ** ). Extraction (S511).

이어, 서비스 품질 감시부(105)는 현 손실율과 상기 최소 우회 손실율을 비교하여(S512), 만약 상기 최소 우회 손실율이 상기 현 손실율보다 적은 경우에만 단계 S509로 진행하여 노드(Z**)의 어드레스값을 라우팅 제어부(104)로 출력하여 상기 셀이 상기 노드(Z**)를 경유하도록 우회 경로로 변경한다.Next, the service quality monitoring unit 105 compares the current address of the loss rate and said minimum bypass loss rate (S512), if the loss rate is above the minimum bypass flow proceeds to step S509 only if the loss rate is less than the current node (Z **) A value is output to the routing controller 104 to change the cell to the bypass path so that the cell passes through the node Z ** .

그러나, 상술되어진 경우와 달리 단계 S512에서의 판단결과, 상기 최소 우회 손실율이 상기 현 손실율 이상이면(No), 상기 셀을 셀수락제어부(103)로 출력하여 상기 셀을 폐기시킨다(S514).However, unlike the case described above, if the minimum bypass loss rate is equal to or greater than the current loss rate (No), the cell is output to the cell acceptance controller 103 and discarded (S514).

한편, 트래픽 출력장치(106)는 라우팅 제어부(104)로부터 출력된 경로가 변경된 셀과 서비스 품질 감시부(105)로부터 출력된 경로가 변경되지 않은 셀의 헤더를 분석하여, 상기 셀을 다음 목적지 주소로 라우팅시킨다.Meanwhile, the traffic output device 106 analyzes headers of cells whose paths output from the routing controller 104 have changed and cells whose paths have not been changed from the quality of service monitoring unit 105 and analyzes the headers of the next destination addresses. Route to.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 여러 가지 유형의 트래픽이 복합적으로 수용되어야 하는 종합 정보 통신망에서 임의의 입력 트래픽의 특성을 고려하여 셀의 서비스 수락 및 목적지까지의 경로 스케쥴링을 선택적으로 결정할 수 있는 방안을 제시함으로써, 네트워크 트래픽의 서비스품질(QoS: Qulity of Service)을 효율적으로 관리하고 서비스 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, a method for selectively determining the service acceptance of the cell and the scheduling of the route to the destination in consideration of the characteristics of any input traffic in a comprehensive information communication network in which various types of traffic must be complexly accommodated By presenting this, it is possible to efficiently manage the quality of service (QoS) of network traffic and to improve the quality of service.

또한, 본 발명은 망의 상황을 피드백하는데 소요되는 시간을 줄이고, 정책적으로 설정된 두개의 문턱값을 설정하고 주어진 서비스 경로를 경유할 때 셀이 손실될 확률값을 모니터링하면서 개별 트래픽 특성에 따라 서비스 전 구간에 걸친 차별화된 제어 관리를 행함으로써 트래픽의 특성을 무시하거나 혹은 특성을 고려하더라도 노드 자체의 제한된 방식의 우선 순위 제어에 근거한 기존의 방법에 비해 통신망의 제한된 자원 운용의 효율성을 제고할 수 있다는 이점이 있다.In addition, the present invention reduces the time required to feed back the network conditions, set two thresholds that are set in policy, and monitor the probability of cell loss when passing through a given service path, while monitoring the entire service interval according to individual traffic characteristics. By performing differentiated control management across the network, even if the characteristics of the traffic are ignored or considered, the efficiency of limited resource operation of the network can be improved compared to the conventional method based on the priority control of the node itself. have.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 이러한 수정 및 변경 등은 이하의 특허 청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, such modifications and changes should be regarded as belonging to the following claims. will be.

Claims (7)

셀이 입력되면, 상기 셀의 트래픽 특성을 식별하는 제 1 과정;A first step of identifying a traffic characteristic of the cell when a cell is input; 상기 셀의 현재 경로에 대한 셀 손실율(현 손실율)을 산출하는 제 2 과정;Calculating a cell loss rate (current loss rate) for the current path of the cell; 상기 셀의 트래픽 특성이 손실민감 트래픽이면, 상기 현 손실율과 L문턱값, 및 D문턱값을 이용하여 상기 셀의 경로를 결정하는 제 3 과정;A third step of determining a path of the cell using the current loss rate, the L threshold, and the D threshold if the traffic characteristic of the cell is loss sensitive traffic; 상기 셀의 트래픽 특성이 지연민감 트래픽이면, 상기 현 손실율과 D문턱값을 이용하여 상기 셀의 경로를 결정하는 제 4 과정; 및A fourth step of determining a path of the cell using the current loss rate and the D threshold if the traffic characteristic of the cell is delay sensitive traffic; And 상기 셀을 상기 다음 목적지 경로로 전송하는 제 5 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법.And a fifth process of transmitting the cell to the next destination path. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 D 문턱값은,The D threshold is 상기 L 문턱값보다 높은 것을 특징으로 하는 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법.Adaptive cell acceptance and routing control method for each traffic characteristic, characterized in that it is higher than the L threshold. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제 3 과정은,The third process, 상기 현 손실율과 상기 L 문턱값을 비교하는 제 1 단계;A first step of comparing the current loss rate with the L threshold; 만약 상기 현 손실율이 상기 L 문턱값 미만이면 상기 셀의 현재 경로를 상기셀의 경로로 결정하는 제 2 단계;If the current loss rate is less than the L threshold, determining a current path of the cell as the path of the cell; 만약 상기 현 손실율이 상기 L문턱값 이상이면 모든 우회 경로에 대해 최소 우회 손실율을 산출하는 제 3 단계; 및Calculating a minimum bypass loss rate for all bypass paths if the current loss rate is equal to or greater than the L threshold value; And 상기 제 3 단계에 이어서 상기 현 손실율을 상기 D문턱값과 비교하여, 만약 상기 현 손실율이 상기 D문턱값 이상이면 상기 셀의 경로를 상기 최소 우회 손실율을 갖는 우회 경로로 변경시키고, 만약 상기 현 손실율이 상기 D 문턱값 이하이면 상기 셀의 상기 현재 경로를 상기 셀의 경로로 결정하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법.Following the third step, comparing the current loss rate with the D threshold value, if the current loss rate is greater than or equal to the D threshold value, changes the path of the cell to a bypass path having the minimum bypass loss rate, and if the current loss rate is And a fourth step of determining the current path of the cell as the path of the cell if the D threshold is less than or equal to the D threshold value. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 3 단계에서 산출되는 상기 우회 손실율은,The bypass loss rate calculated in the third step is 노드(Z*)를 경유한다고 가정할 때,에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법.Assuming you pass through node (Z * ), Adaptive cell acceptance and routing control method according to traffic characteristics, characterized in that calculated by. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 4 과정은,The fourth process, 상기 현 손실율과 상기 D 문턱값을 비교하는 제 1 단계;A first step of comparing the current loss rate with the D threshold; 만약 상기 현 손실율이 상기 D 문턱값 미만이면 상기 셀의 현재 경로를 상기 셀의 경로로 결정하는 제 2 단계;If the current loss rate is less than the D threshold, determining a current path of the cell as the path of the cell; 만약 상기 현 손실율이 상기 D 문턱값 이상이면 HOP수가 현재 경로의 HOP수 이하인 경로에 대해 최소 우회 손실율을 산출하는 제 3 단계; 및Calculating a minimum bypass loss rate for a path having a HOP number less than or equal to the HOP number of a current path if the current loss rate is greater than or equal to the D threshold; And 상기 제 3 단계에 이어서, 상기 현 손실율과 상기 최소 우회 손실율을 비교하여, 만약 상기 현 손실율이 상기 최소 우회 손실율 이상이면 상기 셀의 경로를 상기 최소 우회 손실율을 갖는 우회 경로로 변경시키고, 만약 상기 현 손실율이 상기 최소 우회 손실율 미만이면 상기 셀을 폐기하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법.Following the third step, comparing the current loss rate with the minimum bypass loss rate, if the current loss rate is greater than the minimum bypass loss rate, changes the path of the cell to the bypass path with the minimum bypass loss rate, and if the string And a fourth step of discarding the cell if the loss rate is less than the minimum bypass loss rate. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 제 3 단계에서 산출되는 상기 최소 우회 손실율은,The minimum bypass loss rate calculated in the third step is 노드(Z**)를 경유한다고 가정할 때,에 의해 산출됨을 특징으로 하는 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법.Suppose we pass through node (Z ** ), Adaptive cell acceptance and routing control method according to traffic characteristics, characterized in that calculated by. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 현 손실율은,The current loss rate is, 에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는 트래픽 특성별 적응적 셀 수락 및 라우팅 제어방법. Adaptive cell acceptance and routing control method according to traffic characteristics, characterized in that calculated by. 여기서, r(a, d, i) : R(a, d) 에서의 i 번째 노드Where r (a, d, i): i-th node in R (a, d) P(a, d) : 임의의 링크 a ∼ d 에서 임의의 셀이 손실될 확률P (a, d): probability of losing any cell on any link a to d H(a, d) : a 에서 d 까지의 HOP 수H (a, d): HOP number from a to d
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