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긴 지연시간을 갖는 ABR 트래픽에 대한 피드백제어 모델
오창윤 ( Chang Yun Oh ),배상현 ( Sang Hyun Bae ) 한국정보처리학회 2000 정보처리학회논문지 Vol.7 No.4
Asynchronous transfer mode (ATM) can be efficiently used to transport packet data services. The switching system will support voice and packet data services simultaneously from end to end applications. To guarantee quality of service (QoS) of the offered services, source rateot send packet data is needed to control the network overload condition. Most existing control algorithms are shown to provide the threshold-based feedback control technique. However, real-time voice calls can be dynamically connected and released during data services in the network. If the feedback control information delays, quality of the serviced voice can be degraded due to a time delay between source and destination in the high speed link. An adaptive algorithm based on the optimal least mean square error technique is presented for the predictive feedback control technique. The algorithm attempts to predict a future buffer size from weight (slope) adaptation of unknown functions, which are used fro feedback control. Simulation results are presented, which show the effectiveness of the algorithm.
오창윤 ( Chang Yun Oh ),장봉석 ( Bongseog Jang ) 한국인터넷정보학회 2000 인터넷정보학회논문지 Vol.1 No.2
ATM은 비동기 시분할 및 통계적 다중화 특성을 기존의 데이터 통신분야에 도입함으로써 멀티미디어를 이용한 다양한 통신을 유연하게 서비스할 수 있다. AIM ABR 서비스는 망의 혼잡상태에 대한 피드백 정보를 활용하여 트래픽을 제어하여 요구되는 서비스 품질을 보장할 수 있으며 최소의 대역폭을 보장하고 가용 대역폭을 최대 셀 전송률까지 높여 전송할 수 있다. 본 논문에서는 ATM 망에서 더욱 효과적인 ABR 트래픽 제어를 위해서 피드백 정보 형성에 큐 길이 예측제어 방법을 적용한다. 스위치에서 발생한 혼잡상황 임박에 대한 피드백 정보가 역방향 노드에 도착하기 위해서 더욱 긴 지연시간을 갖는 경우에, 제어되기 전에 도착되는 트래픽에 의해 스위치에서의 큐 길이는 이미 혼잡상황을 발생할 수 있으며 또한 큐 길이의 시간 대비 변화량이 비효율적으로 크게 된다. 이 논문에서 제시한 피드백 예측 제어방식들은 스위치에서 시간 대비 큐 길이함수의 기울기와 이전의 큐 변화량을 이용하여 스위치의 큐 길이를 미리 예측하였으며, 그 예측을 통한 혼잡상황 정보를 미리 역방향 노드에게 전달한다. 예측 제어방식으로는 NLMS와 신경망 구조를 이용하였으며 두 방식에 대해 비교하였다. 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시한 알고리즘은 예측기능이 없는 피드백 제어 방식에 비해 더욱 효과적임이 증명되었다. 즉, 예측을 통해서 피드백 정보의 긴 지연을 상쇄함을 이용하여. 스위치에서 큐 길이의 안정화와 더욱 효율적인 혼잡제어가 가능할 수 있음을 보여 준다. Asynchronous transfer mode is flexible to support multimedia communication services using asynchronous time-sharing and statistical multimedia techniques to the existing data communication area, ATM ABR service controls network traffic using feedback information on the network congestion situation in order to guarantee the demanded service qualities and the available cell rates, In this paper we apply the control method using queue length prediction to the formation of feedback information for more efficient ABR traffic control. If backward node receive the longer delayed feedback information on the impending congestion, the switch can be already congested from the uncontrolled arriving traffic and the fluctuation of queue length can be inefficiently high in the continuing time intervals, The feedback control method proposed in this paper predicts the queue length in the switch using the slope of queue length prediction function and queue length changes in time-series, The predicted congestion information is backward to the node, NLMS and neural network are used as the predictive control functions, and they are compared from performance on the queue length prediction. Simulation results show the efficiency of the proposed method compared to the feedback control method without the prediction, Therefore, we conclude that the efficient congestion and stability of the queue length controls are possible using the prediction scheme that can resolve the problems caused from the longer delays of the feedback information.
Threshold Autoregressive Models for VBR MPEG Video Traces
오창윤(Chang-Yun Oh),배상현(Sang-Hyun Bae) 한국컴퓨터정보학회 1999 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.4 No.4
MPEG은 ISO 산하의 표준화 위원회에서 동영상 압축 기술의 필요에 의해 표준화된 동영상 압축 기술로 통신상에서 더 높은 비트율의 고화질 동화상 실현의 요구에 의해 1995년에 MPEG 2가 개발되었다. 본 논문에서는 VBR MPEG의 코드화된 완전한 동화상 통신을 위해 비선형 시계열 방식으로 효율적이고도 정확한 TAR 모델 설계 알고리즘을 제안하며 실질적인 동영상 비디오 추적에 대한 통계적 특성을 보여주는 시뮬레이션 결과를 제시하고자 한다. In this paper variable bit rate VBR Moving Picture Experts Group (MPEG) coded full-motion video traffic is modeled by a nonlinear time-series process. The threshold autoregressive (TAR) process is of particular interest. The TAR model is comprised of a set of autoregressive (AR) processes that are switched between amplitude sub-regions. To model the dynamics of the switching between the sub-regions a selection of amplitude dependent thresholds and a delay value is required. To this end, an efficient and accurate TAR model construction algorithm is developed to model VBR MPEG-coded video traffic. The TAR model is shown to accurately represent statistical characteristics of the actual full-motion video trace. Furthermore, in simulations for the bit-loss rate actual and TAR traces show good agreement.