Perfomance Analysis for the IPC Interface Part in a Distributed ATM Switching Control System

분산 ATM 교환제어시스템에서 프로세서간 통신 정합부에 대한 성능 분석

The control system architecture in switching systems have undergone numerous changes to provide various call processing capability needed in telecommunication services. During call processing in a distributed switching control environment, the delay effect due to communication among main processors or peripheral controllers is one of the limiting factors which affect the system performance. In this paper, we propose a performance model for an IPC(Inter Processor Communication) interface hardware block which is required on the ATM cell-based message processing in a distributed ATM exchange system, and analyze the primary causes which affect the processor performance through the simulation. Consequently, It can be shown that the local CPU of the several components(resources) related to the IPC scheme is a bottleneck factor in achieving the maximum system performance from the simulation results, such as the utilization of each processing component according to the change of the input message rate, and the queue length and processing delay according to input message rate. And we also give some useful results such as the maximum message processing capacity according to the change of the performance of local CPU, and the local CPU maximum throughput according to the change of average message length, which is applicable as a reference data for the improvement or expansion of the ATM control system.

교환기 제어계의 구조는 전기통신 서비스에서 필요로 하는 다양한 호처리 기능을 제공하기 위하여 많은 구조적인 변화가 진행되어 왔따. 특히 분산 교환제어 환경하에서의 호처리 수행에 있어 프로세서들간의 통신에 의한 지연은 시스템의 성능에 영향을 미치는 중요한 요소중의 하나이다. 본 논문에서는 분산 제어 구조를 갖는 ATM 교환기에서 호처리 수행에 필수적으로 요구되는 프로세서간 메시지 통신이 ATM 스위치를 통해서 이루어지는 경우, 각 프로세서내의 한 기능으로 구현되는 IPC(Inter Processor Communication) 정합부에 대한 성능 분석 모델을 제안하고, 시뮬레이션을 통해서 프로세서의 성능에 미치는 병목 요인에 대해서 검토하였다. 결과적으로, 프로세서간 통신 메시지의 입력율 변화에 따라 이를 처리하는 각 성분(자원)의 이용율과, 메시지 입력율의 변화에 따른 각 성분에서의 큐길이 및 처리 지연시간과의 관계로부터 IPC에 관련되는 주요 성분중 로컬 CPU가 프로세서 시스템의 최대 성능을 제한하는 주 요인이 됨을 정량적으로 확인하였다. 또한 로컬 CPU의 성능 변화에 따른 IPC 메시지 처리 지연효과와, 평균 메시지 길이의 가변에 따른 로컬 CPU의 처리 능력을 정량적으로 제시하였으며, 이 결과는 향후 프로세서의 성능 개선이나 시스템 확장을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.