The type of traffic generation for voice traffic in the mobile communication network varies depending on the coding scheme. 32Kbps ADPCM, G.723.1, G.729, CS-ACELP and CDMA are the coding schemes that either already have been used or are expected to be used for the traffic generation. In general, the traffic is low bit-rate and delay-sensitive and conveyed in type of VBR service over ATM network. More specifically, AAL Type 2 is designed for adaptation of such traffic to ATM network. The analysis of multiplexing characteristics and the examination for the buffer requirements in AAL2 multiplexer are the subjects of great importance. Under the consideration on the subjects, ATM network is able to decide whether it accepts VBR traffic generated in AAL2 multiplexer on guaranteeing the QoS requested by the customer. In addition, the research on the effective Call Admission Control (CAC) algorithm to improve the bandwidth utilization of ATM network when accepting the AAL2 traffic is also essential.
In this thesis, we analyze the multiplexing characteristic of AAL2 multiplexer for ATM network to accept the low bit-rate voice traffic effectively and research on the buffer requirement to guarantee the QoS. We give the results of the research on the CAC algorithm based on the effective bandwidth obtained by the analysis on the multiplexing characteristics.
Both the analysis of AAL2 multiplexing characteristics and the research on AAL2 traffic control algorithm that we want to study in this thesis are the core technologies for the implementation of AAL2 functions. For the lack of researching results, the practical use of AAL2 is not widely deployed. We expect to make it possible the earlier utilization of AAL2 through the accomplishment of this thesis, which aims to achieve delay and packet loss guarantee as well as the most effective use of bandwidth that are the fundamental goals of inducting AAL2.
First of all, we analyze the traffic types generated from various speech coders on the mobile telecommunication networks. We also analyze the characteristics on AAL2 multiplexing for CDMA and G.723.1 speech coding, and the characteristics on the AAL2 multiplexing considering Cell Delay Variation. Secondly we analyze the cell buffer requirements to guarantee QoS.
From the analyses on the various aspects of AAL2 service, we conclude that CAC mechanism can be implemented and function well on the basis of the equivalent capacity which is derived from measured data. Finally, we study on the CAC mechanism based on the equivalent capacity and we propose the techniques to guarantee QoS for AAL2 access part and the CAC mechanism to guarantee the effective bandwidth utilization. Our results can be applied to the implementation of AAL2 access part in the ATM switch with a help of the analysis of characteristics on the AAL2 multiplexing and the proposed mechanism of Call Admission Control mechanism for AAL2 traffic.
이동 통신망에서의 음성 트래픽은 사용한 부호화 방식에 따라 트래픽 발생 형태가 달라진다. 현재까지 많이 사용되고 있거나 향후 사용이 기대되는 부호화 방식으로는 32Kbps ADPCM, G.723.1, G.729 CS-ACELP 및 CDMA 등이 있으며 발생되는 트래픽은 일반적으로 VBR 형태를 갖게 된다. 따라서 이러한 VBR트래픽을 ATM 망이 수용하기 위해서는 AAL2 다중화 장치에서의 다중화 특성 분석이 필요하며 또한 사용자가 요구하는 QoS를 보장하기 위한 AAL2 다중화 장치에서의 버퍼 요구 사항 검토 역시 중요한 과제이다. 아울러 이러한 VBR 트래픽을 ATM망이 수용할 때 대역 이용율을 높이기 위한 효과적인 CAC 방안에 대한 연구도 필수적이다.
따라서 본 논문에서는 이동통신망에서 발생하는 음성 트래픽을 효과적으로 ATM망이 수용하기 위해 AAL2 다중화 장치에서의 다중화 특성을 분석하고 QoS를 보장하기 위한 버퍼 요구사항에 대해 연구한다. 아울러 다중화 특성 분석을 통해 얻어진 등가 대역을 이용한 효과적인 CAC 방안을 제안한다.
AAL2 다중화 특성 분석 및 AAL2 트래픽 제어 방안 연구 등의 내용은 AAL2 기능 구현에 있어 핵심적인 기술 분야이다. 현재까지 발표된 관련 연구 내용은 그리 많지 않아 AAL2의 실용화에는 아주 미흡한 상황이며 따라서 본 연구를 통하여 AAL2 도입의 기본 목표인 AAL2종단간 지연 보장 및 대역 사용 효율 극대화를 달성할 수 있는 핵심 기술을 확보함으로써 AAL2의 상용화를 앞당기는 기술로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문에서는 이동 통신망에서의 음성 부호화 방식에 따른 트래픽 발생 형태를 고찰하고, 특히 CDMA 및 G.723.1 부호화 방식에 대한 AAL2 트래픽 다중화 특성을 분석한다. 또한 CDV를 고려하였을 때 다중화 특성의 변화를 분석한다. 실시간 음성 패킷을 전송함에 있어 전송지연 및 패킷 손실율 등 QoS를 보장하기 위한 셀 버퍼 요구사항을 분석하여 미리 설정한 QoS를 훼손하지 않는 최적의 채널당 등가 대역을 산출한다. 마지막으로 산출된 등가 대역에 기반한 효율적인 CAC 방안을 제안하고 있다. 시뮬레이션 결과에 의하면 AAL2 다중화 방법과 제안된 CAC를 통하여 트래픽 유형과 ATM 링크 속도에 따라 최대 두배 이상의 다중화 이득이 얻어짐을 확인하였다.
