Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC (대한전자공학회논문지TC)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Group Scheduling for Efficient Channel Utilization in Optical Burst Switched Networks

OBS 네트워크의 효율적 채널 이용을 위한 그룹 스케줄링 방식

  • 신종덕 (숭실대학교 정보통신전자공학부)
  • Published : 2003.10.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, we propose a group scheduling scheme to efficiently utilize network resources for core nodes in optical burst switching networks. This scheme schedules multiple bursts utilizing an interval graph to obtain the maximum stable set using the information such as arrival times and burst lengths from the collected header packets. Simultaneous scheduling of multiple bursts in a scheduling window results in lower burst loss probability and increased channel utilization than those proposed previously using one-to-one mapping. Simulation results for both cases of variable and fixed burst sizes show that the group scheduling scheme is better than the immediate scheduling, so called Latest Available Unused Channel with Void Filling, scheme in both performance metrics above mentioned.

본 논문에서는 광 버스트 스위칭 네트워크의 코어 노드에서 네트워크 자원을 보다 효율적으로 이용할 수 있는 새로운 스케줄링 방식인 그룹 스케줄링 방식을 제안하였다. 이 방식은 헤더 패킷들을 수집한 후 해당 스케줄링 창에 속하는 버스트들의 도착 시간 및 길이 정보를 이용하여 작성된 구간 그래프로부터 최대 안정집합을 선택하여 버스트들을 스케줄링하는 방식이다. 다수 개의 버스트들을 동시에 스케줄링하기 때문에 기존의 일대일 스케줄링 방식들 보다 버스트 손실 확률을 감소시킬 수 있으며, 채널 이용률도 높일 수 있다. 버스트의 길이가 지수 분포를 갖는 경우와 일정한 길이를 갖는 경우에 대해 전산 모의 실험으로 LAUC-VF 방식인 즉시 스케줄링 방식과 비교 평가한 결과 버스트 손실 확률과 채널 이용률 모두 그룹 스케줄링방식이 즉시 스케줄링 방식보다 우수함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. J. S. Turner, 'Terabit Burst Switching,' Journal of High-Speed Networks, pp. 3-16, 1999
  2. C. Qiao and M. Yoo, 'Optical Burst Switching (OBS): A New Paradigm for an Optical Internet,' Journal of High-Speed Networks, pp. 69-84, 1999
  3. Jong-Dug Shin, Saravut Charcranoon, Hakki C. Cankaya, and Tarek S. El-Bawab, 'Procedures and Functions for Operation and Maintenance in Optical Burst-Switching Networks,' IPOM2002, Dallas, TX, pp. 149-153, Oct. 29-31, 2002 https://doi.org/10.1109/IPOM.2002.1045771
  4. J. Y. Wei and R. I. McFarland, 'Just-In-Time Signaling for WDM Optical Burst Switching Networks,' IEEE Journal of Lightwave Technology, Vol. 18, No. 12,pp. 2019-2037, December 2000 https://doi.org/10.1109/50.908815
  5. Y. Xiong, M Vandenhoute, and H. C. Cankaya, 'Control Architecture in Optical Burst Switched WDM Networks,' IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 18, no. 10, pp. 1838-1851, Oct. 2000 https://doi.org/10.1109/49.887906
  6. Esther M Arkin and Ellen B. Silverberg, 'Scheduling Jobs with Fixed Start and End Times,' Discrete Applied Mathematics, Vol. 18, pp 1-8, 1987 https://doi.org/10.1016/0166-218X(87)90037-0
  7. Ulrich Faigle and Willem M Nawijin, 'Note on Scheduling Intervals On-Line,' Discrete Applied Mathematics, Vol. 58, pp 13-17, 1995 https://doi.org/10.1016/0166-218X(95)00112-5
  8. Richard J. Lipton and Andrew Tomkins, 'Online Interval Scheduling,' Proc. 5th Annual ACM-SIAM Symp. On Discrete Algorithms, Arlington, VA, 1994
  9. F. Gavril, 'Algorithms for Minimum Coloring, Maximum Clique, Minimum Covering by Cliques, and Maximum Independent Set of a Chordal Graph,' SIAM Journal of Computing, Vol 1, No. 2, pp. 180-187, 1972 https://doi.org/10.1137/0201013
  10. I. Widjaja, 'Performance Analysis of Burst Admission Control Protocols,' IEE Proceeding Communications, Vol. 142, pp 7-14, February 1995 https://doi.org/10.1049/ip-com:19951551
  11. Martin C. Golumbic, Algorithmic Graph Theory and Perfect Graphs, Academic Press, New York, 1980