A Window-Based Permit Distribution Scheme to Support Multi-Class Traffic in ATM Passive Optical Networks

ATM 기반 광 가입자망에서 멀티클래스 트래픽의 효율적인 전송을 위한 윈도우 기반 허락 분배 기법

  • 이호숙 (全北大學校 컴퓨터工學科) ;
  • 은지숙 (全北大學校 컴퓨터工學科) ;
  • 노선식 (全北大學校 컴퓨터工學科) ;
  • 김영천 (全北大學校 情報通信硏究所)
  • Published : 2000.01.01

Abstract

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.

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.

Keywords

References

  1. U. Killat, editor. Access to B-ISDN vis PONs; ATM Communication in Practices. John Wiley & Sons Ltd & B.G. Teubner, 1996
  2. Babul Miah and Laurie Cuthbert, An Economic ATM Passive Optical Networks, IEEE Comm. Magazine, pp.62-68, March 1997 https://doi.org/10.1109/35.581308
  3. Ingrid Van de Voorde and Gert Van der Plas, Full Service Optical Access Networks: ATM Transport on Passive Optical Networks, IEEE Comm. Magazine, pp.70-75, April 1997 https://doi.org/10.1109/35.570721
  4. F. Panken, C. Blondia, O. Casals, J. Garcia, A MAC Protocal for ATM PONs Supporting Different Service Categories, ITC15, pp.825-834, 1997
  5. Joachim Charzinski, A New Approach to ATM Access Networks, Proceedings of SPIE Conference, vol. 2917, pp.108-119, 1996
  6. ITU-T Recommendation G.983, 'High Speed Optical Access Systems based on Passive Optical Network(PON) Techniques,' 1998
  7. ITU-T Recommendation I.356, 'B-ISDN ATM Layer Cell Transfer Performance,' 1995
  8. H.S.Lee, A.Fujii, Y.C.Kim, Window-based Permit Distribution Scheme for ATM PON, Technical Report of IEICE, IEICE SSE98-45, pp.19-24, July 1998