In ATM(Asychronous Transfer Mode) network, the input traffic is controlled so as to prevent the network from reaching an unacceptable congestion level. The Leaky Bucket(LB) scheme proposed by Turner has been known as one of the most promising methods for preventive congestion control and policing mechanisms. As a role of policing mechanisms, the Leaky Bucket scheme monitors user control traffic in terms of the preassigned traffic volume to protect network resources from malicious misbehavior which can affect the Quality of Service(QoS) of other already established connections. The original LB scheme does not have the data buffer, but the buffer is installed in the original LB scheme to reduce the cell loss probability. We present the LB scheme with more general arrival process. The arrival process is the Markovian Arrival Process(MAP) and it can easily incorporate the correlation of the bursty traffic.
In this thesis, we analyze the LB scheme with the MAP and the token generation interval which changes for varying the buffer occupancy at a token generation epoch.
광대역 종합정보 통신망(B-ISDN)은 다양한 서비스를 지원해야 하며 이를 효율적으로 구현하기 위해 비동기전송방식(ATM)을 채택하고 있다. ATM망에서는 트래픽 특성이 불확실하므로 이로인한 망성능 및 서비스 품질의 저하가 초래될 수 있다. 때문에 트래픽 제어가 반드시 필요하며 Leaky Buket(LB)방식은 이러한 트래픽 제어 중 사용자 상황감시 제어의 대표적인 방안이다. 실제 ATM망에 있어서 트래픽은 긴 burst 특성이 있고, 이러한 트래픽의 서비스 품질을 만족하기 위해서는 버퍼와 토큰풀의 크기가 커야한다는 사실이 알려져 있다. 그러나 이것은 음성과 같은 지연시간에 민감한 트래픽의 경우, 그 평균 지연시간의 증가를 초래하게 된다.
본 논문에서는 이를 개선하기 위해 입력버퍼에 문턱값이 있는 LB를 제안하고, 대기체계 이론을 이용해 제안된 LB의 성능을 분석한다. 입력트래픽은 burst 특성을 가진 MAP로 가정하였으며, 먼저 평형상태에서 토큰 생성 순간에 입력버퍼와 토큰풀의 상태에 대한 확률분포를 구하고, 이것으로 부터 임의의 시간에서의 입력버퍼와 토큰풀의 상태에 대한 확률분포와 셀-토큰의 손실확률, 평균큐의 길이 그리고 평균대기시간을 구하였다. 수치적인 예를 통해 제안된 LB방식이 하나의 토큰 생성 간격을 갖는 기존의 LB방식보다 더 작은 버퍼와 토큰풀의 크기를 가지고 트래픽의 서비스 품질을 만족시킴을 보여주었다.
