We present a resource allocation algorithm using cost function for supporting multicast service in BcN environment. Broadband Convergence Network (BcN) is an integrated realization of Next Generation Network (NGN) where one can make use of quality guaranteed multimedia service such as broadcasting, telecommunication and internet at any time, any place. Multicasting is also expected to be deployed in order to support multimedia applications.
It is necessary to control service requests with definite criteria to ensure end-to-end guarantee of Quality of Service (QoS) in the constraints limited system resource. To address this issue, we propose a multicast service model and divide one class of that multicast service into three sub-class and set up an allocation set among classes. For including the aspect of system operation in the performance indexes, we define a system cost function as 'GAIN' with the terms 'reward' and 'penalty' respectively according to whether a service request is admitted or rejected per each class. Thus we allocate the system resource into three subsystems which maximizes the system GAIN and performs admission control. We design the system as M/G/m/m queueing model with finite capacity comprising three subsystems and formulate system revenue defined as GAIN with reward and penalty of each class.
For the performance analysis, we show the system GAIN under various traffic conditions and reward / penalty environments and then decide the optimal allocation set. In addition, queueing analysis for two kinds of service will be presented.
차세대 네트워크로서 떠오르는 BcN은 방송, 통신, 인터넷이 융합된 품질보장형 광대역 멀티미디어 서비스를 언제 어디서나 끊김 없이 안전하게 이용할 수 있는 통합 네트워크를 말한다. 이러한 통합 망에 제공되는 대표적인 서비스로 부각되는 멀티미디어 서비스는 그 특징상 많은 대역폭을 사용하기 때문에 네트워크나 시스템에서 자원을 많이 소모하게 된다. 따라서 이러한 서비스를 효과적으로 제공하기 위한 방안으로 멀티캐스트 기술이 사용되는데, 본 논문에서는 멀티캐스트 서비스의 분배가 이루어지는 BcN망의 인출 단에서 서로 다른 등급을 가지는 사용자들을 효과적으로 수용하기 위하여 이익의 관점에서 등급 별로 시스템의 자원을 할당하는 방안에 대하여 연구하였다.
제한된 시스템의 자원으로 인하여 서로 다른 QoS를 요구하는 사용자들에게 효과적으로 서비스를 제공하기 위하여 자원을 등급에 따라 적절하게 분배하는 과정이 요구되는데, 본 논문에서는 특히 시스템 이익의 관점에서 서비스 등급에 따라 자원을 할당하는 방안에 대하여 제시하였다. 먼저 서비스를 Absolute QoS와 Tolerant QoS 서비스로 나누고, 사용자의 등급은 우선 순위에 따라서 Guaranteed Service (GS), Premium Service (PS) 그리고 Best Effort Service (BES)로 구분하였다. Absolute QoS 서비스는 오직 GS 만이 연결 수락의 대상이 될 수 있는 품질 보장형 서비스이고, Tolerant QoS는 어떠한 등급으로도 서비스가 가능한 서비스로 가정하였다.
연결 수락 제어를 담당하는 인출 시스템을 M/G/m/m로 모델링하고 서비스 등급에 따라서 수락과 거절에 따른 이득과 손실을 바탕으로 시스템의 이득 ‘GAIN’을 정의하였다. 이는 트래픽 환경, 즉 서비스 요청의 도착률과 서비스 시간, 각 등급에 따른 이득과 손실에 대한 함수로 정의되어 다양한 환경에서 시스템의 이득을 알아보고, 이익을 최대로 하기 위하여 시스템 자원을 등급 별로 나누는 최적 할당 (Optimal Allocation Set)을 제시하였다.
이를 바탕으로 성능 분석을 위하여 제안된 최적 할당으로 자원을 등급별로 구분하여 다양한 트래픽 환경에서 시스템의 이익의 증감을 알아보았고, Absolute QoS 서비스의 경우, GS 세션의 증가에 따른 거절 확률과 GAIN의 증감을 살펴보았다. 또한 Tolerant QoS 서비스의 성능을 알아보기 위하여 할당된 상위 등급 자원의 포화로 인하여 하위 등급으로 서비스되는 확률을 등급별 이득을 달리하여 살펴보았다.
