Since early 1990's, it has been known that the Internet traffic is self-similar and long-range dependent, which differs from the traditional Poisson model used in telephone networks. Therefore, different approaches have been taken to model the Internet traffic more exactly.
In this paper, we derive new upper bounds on queue length and delay of Generalized Processor Sharing (GPS) system for Fractional Brownian motion (FBM) input traffic.
By using these results, the decay rate of queue length overflow probability and the maximum network delay time of the specific packet streams can be obtained and it is shown that the output behavior of every queue has long-range dependent (LRD) property.
본 논문에서는 인터넷의 성장과 발전으로 인해 신뢰성 있는 서비스를 제공하기 위해 사용되는 스케줄링 방법의 기본이 되는 GPS(Generalized Processor Sharing) 기법에 인터넷의 실제 트래픽을 고려하여 GPS 시스템의 큐 길이의 상한을 분석하였다.
논문을 소개하는 첫 부분에서는 인터넷 트래픽이 기존 전화망에서 부터 사용되어온 포아손 모델과는 다른 self-similar하고 long-range dependent 하는 성질을 소개하면서, 이러한 인터넷 트래픽을 어떻게 생성하는 가에 대한 방법의 고찰을 통하여 보다 더 정확한 방법인 FBM (Fractional Brownian Motion) 모델을 인터넷 트래픽으로 선택하였다.
그리고, 본 논문의 분석의 대상이 되는 GPS 메커니즘을 여러 개의 단일-큐 단일-서버 시스템으로 분리하여 소개한 후에 분리된 각각의 시스템의 큐 길이의 상한 확률을 구하여, 이를 토대로 원래 GPS 시스템의 큐 길이 상한 확률을 구하였다.
이러한 결과로 우리는 큐 길이의 변화와 확률을 구할 수 있으므로 큐의 최대 시간 지연을 얻을 수 있다. 큐의 시간 지연과 확률을 알 수 있다는 것은 신뢰성 있는 서비스를 제공하기 위해 필요한 요소들 중에서 가장 중요한 항목을 아는 것이기에 이는 우리가 네트워크를 설계 또는 성능 측정 시에 상당한 기여를 할 것으로 기대한다.
