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WDM 다중홉 망에서 ATM 응용을 위한 노드 구조 및 셀 라우팅 기법
이호숙,이청훈,소원호,권혁중,김영천,Lee, Ho-Suk,Lee, Cheong-Hun,So, Won-Ho,Kwon Hyeok-Jung,Kim, Yeong-Cheon 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, S Vol.s35 No.11
본 논문에서는 WDM 다중홉 망에서 효율적인 ATM 응용 서비스를 제공하기 위한 노드 구조 및 셀 라우팅 기법을 제시하였다. 제안된 WDM 노드의 파장 교환 구조는 MSN 구조의 논리적 토폴로지를 기반으로 하고, 내부에 광 지연루프를 사용하여 전 ${\cdot}$ 광 신호의 변환없이 셀의 지연을 허용하므로써 Store-and-forward(S&F)와 편향 라우팅의 장점을 취할 수 있다. 제안된 라우팅 기법은 ATM 셀 전송의 우선 순위에 따라 각기 다른 버퍼 점유, 재지연, 편향 기법을 적용하여 서비스 계층별 QoS를 보장하면서 효율적인 경합 해결 및 경로 제어가 가능하도록 하였다. 라우팅 방식-Ⅰ에서는 경함이 발생할 경우 고순위 셀은 S&F 방식으로 라우팅하고 저순위셀은 편향시켜 고순위 셀의 전송지연을 줄이고 처리율을 향상시켰다. 방식-Ⅱ는 망의 트래픽 부하가 적을 경우 저순위 셀도 부분적인 버퍼 점유를 허락하여 저순위 셀의 폐기율을 줄이므로써 망의 이용률을 높일 수 있도록 하였다. 제안한 라우팅 기법들의 성능 평가를 위해 시뮬레이터를 작성하여 균형 및 불균형 트래픽 상황에서 평균 홉수와 처리율 측면에서 성능을 비교 분석하였다. In this paper, we proposed a node architecture and cell routing strategies for ATM applications in WDM multihop networks. The proposed node architecture employs the optical delay loop for storing the cell which is failed in out-link contention. This optical delay loop allows the delay of one cell without the electro-optic conversion. Therefore, we can get the advantages of S&F(Store-and-Forward) routing in Deflection-based all-optical networks. To support the ATM applications efficiently. we considered the transmission priority of ATM cell so that high priority cell can be transmitted with lower loss and shorter delay than low priority one. Two kinds of routing strategies are designed for this architecture: Scheme-Ⅰand Scheme-Ⅱ. Scheme-Ⅰapplies S&F routing to high cell and Deflection routing to low cell, i.e., high cells are routed along the shortest path based on S&F routing, but low cells are deflected or lost. Schem-Ⅱ is similar to Scheme-Ⅰexcept that low cells can occupy the optical loop if it is available. This Scheme-Ⅱ increases the utilization of network resources without decreasing the throughput of high cell by reducing the low cell loss rate when traffic load is low. Simulation results show that our routing strategies have better performance than conventional ones under non-uniform traffic as well as uniform traffic.
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ATM 기반 광 가입자망에서 멀티클래스 트래픽의 효율적인 전송을 위한 윈도우 기반 허락 분배 기법
이호숙,은지숙,노선식,김영천,Lee, Ho-Suk,Eun, Ji-Suk,No, Seon-Sik,Kim, Yeong-Cheon 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.37 No.1
본 논문에서는 트리 구조의 가입자 전달망인 APON(ATM passive optical network)에서 멀티클래스트래픽의 효율적인 전송을 위한 윈도우 기반 허락 분배 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 상향 셀들의 다중화를 위한 허락 분배 과정에서 ATM 트래픽 클래스별 전송 특성을 고려함을써 각 트래픽 유형별 QoS를 보장할 수 있도록 설계되었다. 이를 위하여 상향 프레임의 주기적 요구 블록 (RAU)에 트래픽 유형별 요구 필드를 두고, 윈도우 기반 허락 분배 알고리즘을 수행하여 각 트래픽의 특성을 고려한 전송 허락이 이루어지도록 한다. 엄격한 전송 지연 성능을 요구하는 CBR/VBR 트래픽에 대해서는 Running-window 개념을 사용한 최소화할 수 있도록 하고, ABR 트래픽에 대해서는 CBR/VBR 허락 분배 후 여분 대역을 우선적으로 할당함으로써 전송 지연을 줄인다. 또한 대역 할당 후 남은 대역은 UBR 트래픽에게도 예약이 가능하도록 함으로써 망 자원의 이용률을 높일 수 있도록 하였다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 성능이 기존 프로토콜에 비해 우수함을 보였다. This paper presents the window-based permit distribution scheme for efficient medium access control to support multiclass traffic in APON(ATM over passive optical network). The proposed MAC protocol considers the characteristics of QoS(Quality of Service) for various traffic classes. A periodic RAU(request access unit) in upstream direction, includes dedicative request fields for each traffic category within the request slot. The transmission of upstream cell is permitted by the proposed window-based spacing scheme which distributes the requested traffic into several segments in the unit of one spacing window. The delay sensitive traffic source such as CBR or VBR with the stringent requirements on CDV and delay, is allocated prior to any other class. In order to reduce the CDV, so that the permit arrival rate close to the cell arrival rate, Running-Window algorithm is applied to permit distribution processing for these classes. The ABR traffic, which has not-strict CDV or delay criteria, is allocated flexibly to the residual bandwidth in FIFO manner. UBR traffic is allocated with the lowest priority for the remaining capacity. The performance of proposed protocol is evaluated in terms of transfer delay and 1-point CDV according to various offered load. The simulation results show that our protocol has the prominent improvement on CDV and delay performance with compared to the previous protocol.
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