정보처리학회논문지C (The KIPS Transactions:PartC)

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출력포트 확장 방식을 사용한 입출력 버퍼형 ATM 교환기에서의 성능 비교 분석

Performance Analysis of Input-Output Buffering ATM Switch with Output-port Expansion Mechanism

  • 권세동 (명지대학교 대학원 컴퓨터공학과) ;
  • 박현민 (명지대학교 컴퓨터학부)
  • 발행 : 2002.08.01
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초록

입력과 출력에 버퍼를 갖는 ATM 교환기의 셀 폐기 방법은 기존의 귀환(Backpressure)모드와 손실(Queueloss)모드가 있으며, 최근에는 두 모드의 단점을 보완한 하이브리드(Hybrid)모드가 제안되었다. 하이브리드모드는 목적하는 출력 버퍼와 입력 버퍼가 모두 포화일 경우에만 셀을 폐기하는 방식이다. 본 논문에서는 유니폼 트래픽하에서 Output-port expansion 기법을 사용한 귀환 손실 모드 및 하이브리드모드 하에서의 셀 손실률과 셀 지연을 성능 비교 분석한다 Output-port expansion 기법은, 한 타임 슬롯동안에 입력포트 당 하나의 셀만 교환되며, 만약 하나 이상의 셀들이 같은 출력포트로 향하고자 하면, 최대 교환되는 셀 수를 K(Output-port expansion ratio)개로 제한하는 방식이다. 셀 손실률을 비교 분석한 결과, 이전의 연구에서와는 달리 로드 0.9를 기점으로. 0.9이하의 로드에서는 하이브리드 모드가, 0.9 이상의 로드에서는 손실모드가 가장 낮은 셀 손실률을 보인다. 셀 지연을 비교 분석한 결과, 한 개의 교환기 성능 분석에서는 셀 손실로 인한 재전송(retransmission)을 고려하지 않는 관계로, 예상한 바와 같이, 로드가 많아질수록 셀 손실률이 높은 귀환모드가 K를 높일수록 다른 모드에 비해 낮은 셀 지연을 보였다.

An input and output buffering ATM switch conventionally operates in either Queueloss mode or Backpressure mode. Recently, a new mode, which is called Hybrid mode, was proposed to overcome the drawbacks of Queueloss mode and Backpressure mode. In Hybrid mode, when both the destined output buffer and the originfted input buffer are full, a cell is dropped. This thesis analyzes the cell loss rate and the cell delay of Queueloss, Backpressure and Hybrid modes in a switch adopting output-port expansion scheme under uniform traffic. Output-port expansion scheme allows only one cell from an input buffer to be switched during one time slot. If several cells switch to a same destined output port, the number of maximum transfer cells is restricted to K (Output-port expansion ratio). The simulation results show that if an offered load is less than 0.9, Hybrid mode has lower cell loss rate than the other modes; otherwise, Queueloss mode illustrates the lowest cell loss rate, which is a different result from previous researches. However, the difference between Hybrid and Queueloss modes is comparably small. As expected, the average cell delay in Backpressure mode is lower than those of Queueloss mode and Hybrid mode, since the cell delay due to the retransmission of higher number of dropped cells in Backpressure mode is not considered.

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