The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (한국통신학회논문지)

The Korean Institute of Commucations and Information Sciences (한국통신학회)
권호 표지

Hierarchical-based Dynamic Bandwidth Allocation Algorithm for Multi-class Services in Ethernet PON

이더넷 PON에서 다중 클래스 서비스를 위한 계층적 구조 기반의 동적 대역 할당 알고리듬

  • 한경은 (전북대학교 컴퓨터공학과, 영상정보신기술연구소) ;
  • 안계현 (한국전자통신연구원) ;
  • 김영천 (전북대학교 컴퓨터공학과, 영상정보신기술연구소)
  • Published : 2004.03.01
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Abstract

In this paper we propose the hierarchical-based dynamic bandwidth allocation algorithm for multi-class services in Ethernet-PON. The proposed algorithm consists of the high level scheduler in OLT and the low level scheduler in ONU. The hierarchical architecture is able to provide scalability and resource efficiency in Ethernet-PON which has the distributed nature of the scheduling domain, with queues and the scheduler located at a large distance from each other. We also propose three dynamic bandwidth allocation algorithms for the low level scheduler: Proportional Allocation algorithm, Maximum Request First Allocation (MRFA) algorithm and High Priority First Allocation (HPFA) algorithm. We implement the Ethernet-PON standardized in the IEEE 802,3ah using OPNET. We also evaluate and analyze the performance for the proposed algorithms in terms of channel utilization, queuing delay and the amount of remainder.

본 논문에서는 이더넷 PON(Passive Optical Network)에서 다중 클래스 서비스를 효율적으로 제공하기 위한 동적 대역 할당 알고리듬을 제안한다. 제안한 알고리듬은 OLT(Optical Line Terminal)에 존재하는 상위 단계 스케줄러와 ONU(Optical Network Unit)에 존재하는 하위 단계 스케줄러로 구성된다. 계층적 구조 기반의 대역 할당 알고리듬은 대역 할당을 수행하는 스케줄러와 스케줄의 대상이 되는 큐가 거리 상으로 분산되어 있는 이더넷 PON 시스템에서 확장성과 자원의 효율성을 제공할 수 있다. 또한 본 논문에서는 ONU에서 수행하는 하위 단계 대역 할당 알고리듬으로 비례 할당 알고리듬, 최대 요구 우선 할당(Maximum Request First Allocation: MRFA) 알고리듬, 우선 순위 우선 할당(High Priority First Allocation: HPFA) 알고리듬을 제안한다. 제안한 알고리듬의 성능 평가를 위해 OPNET을 이용하여 IEEE 802.3ah 기반의 이더넷 PON 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 수행하였으며 각 알고리듬의 채널 이용률, 큐잉 지연, 잔여대역 관점에서 성능을 평가하고 분석하였다.

Keywords

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