광대역망에서의 전력 스펙트럼 측정을 활용한 사용량 기반의 fair-charging 기법

Abstract

다양한 응용 서비스의 특성으로 인해 네트워크 서비스에 대한 공정한 요금 시스템을 결정하기란 매우 까다롭다. 그러나 이러한 고려 사항은 통신 네트워크의 운용에만 특정되는 것이 아니라 QoS 보장을 위한 기술적 제약에 오히려 관련이 깊다. 본 논문에서는 효율적 과금 방법을 추구하기 위하여 할인율(discount factor)을 적용한 새로운 공정한 과금 방법을 제안하였다. 일반적으로 고속 네트워크 사업자들은 단순한 형태의 과금 기법에 관심을 가지며, 이런 과금 기법을 통하여 네트워크 제공자들은 서비스 사용자들로부터 균형있게 비용을 회복을 할 수 있을 뿐만 아니라 효과적인 네트워크 자원의 배분도 가능하게 한다. 과금은 네트워크 자원에 대한 사용량을 포착해야 하는데, 필수적으로 커넥션(connection)에 배당되는 관련 자원의 유효한 량을 포착하는 등가대역폭(Effective Bandwidth) 개념을 통해 구현한다. 이전의 많은 과금 관련 연구에도 불구하고, 네트워크에서 비디오 트래픽에 대한 QoS 열화를 과금 메커니즘에 적용한 바는 쉽게 보이지 않는다. 그러나 실제로 비디오 트래픽의 QoS 열화가 공정한 요금을 부과하기 위해 과금 기법에 포함되어져야 할 것이다. 따라서 본 연구에서 새로운 형태의 과금 요소로서 할인율을 소개하고, 이를 전력 스펙트럼 해석을 통해 접근 시도하였으며, 또한 단순 형태의 사용량 기반 과금 기법에도 적용하였다. 제안된 기법의 분석을 위해 P-MMBBP(Periodic Markov-Modulated Batch Bernoulli Process)라는 MPEG 비디오 모형을 기반으로 한 QoS 열화를 평가하였고, MPEG 비디오에 대한 전력 스펙트럼(power spectrum) 접근 방법을 통하여 패캣의 지연 특성도 고찰해 보았다. 그 결과, 광대역 네트워크에서 전력 스펙트럼 측정 기반의 과금 기법은 요금의 공정성을 보장할 수 있는 특성을 보였다.