Node Architecture and Cell Routing Strategies for ATM Applications in WDM Multihop Networks

WDM 다중홉 망에서 ATM 응용을 위한 노드 구조 및 셀 라우팅 기법

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.

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.