본 논문에서는 차세대 패킷 네트워크에서의 서비스 품질 기능 고도화를 목적으로 상대적 지연 차별화 기능을 제공하는 알고리듬을 제시하고 시뮬레이션을 통해 성능 분석을 수행한다. 또한, 제안된 알고리듬을 XPC 860 CPU 기반의 시험 보드상에서 VHDL로 구현하여 실제 트래픽 입력 상황하에서의 성능 분석을 수행한다. 제안된 알고리듬은 매 시간 구간마다 입력되는 트래픽을 측정하고 이를 기반으로 다음 시간 구간 동안 입력될 트래픽의 양을 예측한 후 실제로 다음 시간 구간 동안에 입력된 트래픽과 비교하여 오차분을 도출하여 이를 다음 타임 슬롯의 지연 차별화 동작에 지속적으로 반영하는 것이 특징적 요소이므로 오차분을 고려하지 않는 기존 방식에 비해 버스트 트래픽에 대하여 우수한 적응성을 보여준다. 제안된 방식의 성능은 시뮬레이션과 실제 보드상에서의 시험을 통해 절대적 지연 목표를 충족시킴과 동시에 기존 방식에 비해 버스트 트래픽에 대하여 성능 개선 효과가 달성됨이 확인된다.
In this paper, an algorithm that provisions proportional differentiation of packet delays is proposed with an objective for enhancing quality of service (QoS) in future packet networks. It features an adaptive scheme that adjusts the target delay every time slot to compensate the deviation from the target delay which is caused by the prediction error on the traffic to be arrived in the next time slot. It predicts the traffic to be arrived at the beginning of a time slot and measures the actual arrived traffic at the end of the time slot. The difference between them is utilized to the delay control operation for the next time slot to offset it. As it compensates the prediction error continuously, it shows superior adaptability to the bursty traffic as well as the exponential rate traffic. It is demonstrated through simulations that the algorithm meets the quantitative delay bounds and shows superiority to the traffic fluctuation in comparison with the conventional non-adaptive mechanism. The algorithm is implemented with VHDL on a Xilinx Spartan XC3S1500 FPGA and the performance is verified under the test board based on the XPC860P CPU.
