The KIPS Transactions:PartC (정보처리학회논문지C)

Korea Information Processing Society (한국정보처리학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Service Class Priority Controlled DBA Scheduling Method and Performance Evaluation in Ethernet PONs

Ethernet PONs에서 서비스 클래스별 전송 우선순위를 적용한 DBA 스케쥴링 방식 및 성능 분석

  • 남윤석 (동국대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2005.10.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

Because EPON access network shares a medium and aggregates the traffic from EPON subscribers, scheduling media access control on EPON bandwidth allocation is very important. Furthermore DBA mechanism of EPON based on TDMA is out of specification and up to implementation. This paper deals with a DBA method to guarantee the QoS of the delay sensitive traffic on the base of best-effort service and delay priority queue management. The proposed method performs virtual scheduling algorithm for the integrated traffic. It uses the same MAC messages and tries to guarantee the QoS of higher priority traffic first with a simple DBA architecture. We evaluate the algorithm for traffic delay according to polling interval and traffic load of upstream and downstream. The results show that the proposed method can guarantee the QoS of the delay sensitive traffic with priority of the service classes.

EPON 가입자 망은 매체를 공유하고, EPON 가입자의 5트래픽을 통합하여 전송하기 때문에 EPON 대역 할당에 대한 제어 방식이 중요하게 다루어지고 있으며, TDMA에 기반한 DBA 방식은 표준에 포함하지 않아서 다양한 알고리즘이 적용될 수 있다. 본 논문은 최선형 서비스와 지연 우선순위 큐 기반으로 높은 우선순위의 트래픽에 대하여 지연 QoS를 보장하는 DBA 방식에 관한 것으로, 제안된 DBA 방식은 전체 트래픽에 대하여 가상 스케줄링 방식을 사용하고 서비스 클래스의 우선순위에 따라 차례로 각 클래스의 트래픽에 적용하는 방식이며, 표준 규격에 명시된 MAC 메시지를 사용하며 DBA 기능 구성이 간단하면서도 각 클래스에 맞게 QoS를 보장할 수 있다. 모사시험을 통하여 폴링시간간격, 상향 및 하향 트래픽 부하 등에 따른 서비스 클래스 별 트래픽의 지연시간으로 성능을 평가하였으며, 가입자의 상향 트래픽 발생에 따른 실제 전달된 통합 트래픽의 양 등을 분석하였다. 제안된 방식과 같이 간단한 우선순위 적용으로도 지연 우선 순위가 높은 트래픽에 대하여 QoS 보장이 충분히 수행되는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. ITU-T Recommendation G.983.1, 'Broadband optical access systems based on passive optical networks (PON)', October, 1998
  2. ITU-T Recommendation G.983.4, 'A broadband optical access system with increased service capability using dynamic bandwidth assignment', November, 2001
  3. IEEE 802.3 'Part 3: Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications', March, 2002
  4. IEEE 802.3ah/D1.0, 'Media Access Control Parameters, Physical Layers and Management Parameters for subscriber access networks', August, 2002
  5. 송재연, 김영균, 'IEEE802.3ah EPON 표준화 기술동향', 대한전자공학회지, 제30권 제3호, pp.48-56, 2003, 3
  6. Glen Kramer, Biswanath Mukherjee, and Gerry Pesavento, 'IPACT: A Dynamic Protocol for Ethernet PON,' IEEE Communications Magazine, Vol.40, No.2, pp.74- 80, Feb., 2002 https://doi.org/10.1109/35.983911
  7. 엄종훈, 장용석, 김성호, 'Ethernet PON의 MAC 프로토콜의 대역폭 할당 및 성능분석', 대한전자공학회논문지, 제40권 TC편 제7호, pp.1-12, 2003, 7
  8. 신지혜, 이재용, 김병철, 'Ethernet PON을 위한 Gated Service 스케줄링의 성능 분석', 대한전자공학회논문지, 제41권 TC편 제7호, pp.31-40, 2004, 7
  9. 최은영, 이재용, 김병철, 권영미, 'Ethernet PON에서 가입자간 가중치 공평성을 보장하는 매체접근 제어 알고리즘의 설계 및 성능분석', 대한전자공학회논문지, 제41권 TC편 제8호, pp.45-54, 2004, 8
  10. Lin Zhang, Eung-Suk An, Chan-Hyun Youn, Hwan-Geun Yeo, and Sunhee Yang, 'Dual DEB-GPS Sche-du-ler for Delay-Constraint Applications in Ethernet Passive Optical Networks', IEICE TRANS. Commu,. Vol. E86-B, No.5, pp. 1575-1584, May, 2003
  11. 구자환, 'EPON에서 하향 데이터 트래픽의 대역폭 제한', 대한전자공학회논문지, 제42권 TC 제5호, pp.1-4, 2005, 5
  12. ITU-T Recommendation I.371, 'Traffic control and congestion control in B-ISDN', Mar. 2000
  13. ITU-T Recommendation I.372, 'Frame relaying bearer service network-to-network interface requirements', Mar., 1993