Several algorithms achieving fair rate allocation for multirate multicast flows have been proposed, but most of them are complex and unstable in the sense that they require a switch to keep many states and can not prevent the fluctuation of output queue length. We propose a control-theoretic max-min fair rate allocation algorithm for multirate multicast flows with minimum rate guarantee. The proposed algorithm doesn’t achieve only inter-and intra-session fairness keeping fewer states compared to the other algorithms, but also makes the output queue stable, which means it makes the output queue length converge to a target value at steady state. Our multirate multicast algorithm includes the consolidation algorithm which improves the transient response of the closed-loop system built up by the multirate multicast algorithm. We verify through simulations that our algorithm achieves the max-min fair rate allocation and is asymptotically stable if the stability condition, which we found through the fluid model analysis, is satisfied.
본 논문에서는 데이터의 효율적인 전송을 가능하게 하는다중전송률 멀티캐스트를 달성하는 분산 알고리듬을 제안하였다.제안한 분산 알고리듬은 최대-최소 공평성을 만족하며 세션간의공평성뿐만아니라 세션안에서의 가상 세션간의 공평성도 만족시킨다.
데이터의 이동을 연속적인 흐름으로 간주할 수 있다는 가정하에서, 우리는 알고리듬이 점근적 안정성을 지니는 제어상수의 조건을구하였고, 만약 이 조건이 만족된다면 제안한 알고리듬은 세션과가상세션에 대해 최대-최소 공평성을 만족한다는 것을 보였다. 이알고리듬을 시뮬레이션으로 검증하기위해 이산시간상에서 구현하였는데, 제어상수가 점근적 안정성 조건을 만족할 경우알고리듬은 연속시간일때와 비슷한 성능을 나타내었다.
피드백 정보 병합 알고리듬은 제어정보를 싣고있으며 여러가지(branch)로부터 도착하는 역방향 제어패킷을 하나의 패킷으로합치는 알고리듬인데, 멀티캐스트 알고리듬에서 중요한 역할을 하는 왕복지연시간에 영향을 미친다. 하지만, 멀티캐스트에 관한 대부분의논문들은 멀티캐스트 알고리듬과 병합 알고리듬 둘 중에 하나만을다루고 있다. 본 논문에서는 제안한 멀티캐스트 알고리듬에 최적화된병합 알고리듬을 제안하였다. 제안한 병합 알고리듬은 세션이 지나가는모든 가지로부터 역방향 제어패킷을 받아서 하나의 제어패킷으로만드는 것이 아니라 세션의 전송률이 받아질 가지를 미리 예측하고 기다리고 있다가 그 가지에서 역방향 제어패킷이 도착하면 그것을그대로 그 다음 목적지로 전송한다. 멀티캐스트 알고리듬이 제안된 병합 알고리듬과 같이 구현되었을 때, 모든 가지로부터 기다리는 병합 알고리듬과 같이 구현되었을 때보다 더 좋은 성능을 낸다는 것을 시뮬레이션을 통해 알 수 있었다. 또한, 제안한 멀티캐스트 알고리듬하에서 유니캐스트 세션도 아무런 불이익 없이 멀티캐스트 세션과 공존할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.
