Efficient DBA Algorithm for Supporting CBR Service on EPON with Traffic Burstiness

트래픽이 급증하는 EPON 환경에서 고정비트율 서비스를 효율적으로 지원하는 DBA 알고리즘

Ethernet passive optical network (EPON) is the next-generation technology mitigating the bottleneck between high-capacity local area networks (LANs) and a backbone network. The bottleneck is aggrevated depending on burstiness and long range dependence (LRD) of traffic characteristics as well as amount of outgoing traffic from the high-capacity LANs. The proposed scheme decreases average packet delay for data upstreaming by considering such traffic characteristics to dynamically allocate bandwidth to multiple optical network units (ONUs). In addition, it can appropriately support delay-sensitive traffic such as constant bit ratio (CBR) traffic by making maximum cycle time fix regardless of the number of ONUs. The comprehensive simulation results indicate that the proposed scheme acheives up to 77% and 82% lower than previous schemes in terms of average packet delay and average queue size while it limits the maximum cycle time to twice of the basic cycle time.

EPON(Ethernet Passive Optical Network: 이더넷 수동 광 네트워크)은 대용량 LAN과 백본망 사이의 트래픽 병목현상을 완화시킬 수 있는 하나의 방법으로 저렴한 비용으로 광대역의 서비스를 제공할 수 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 대용량 LAN과 백본망 사이의 병목현상은 트래픽이 갑자기 증가는 트래픽 특성으로 인해 더욱 심각해진다. 본 논문은 트래픽의 특성을 고려하여 ONU(Optical Network Unit: 광 네트워크 가입자 단말)에게 적절한 대역폭을 할당함으로써 네트워크의 성능을 개선한다. 또한 본 논문은 지원하는 ONU의 수에 상관없이 고정된 시간 이내에 해당 ONU가 다시 서비스 받을 수 있도록 제안 방식을 설계함으로써 지연에 민감한 트래픽을 효율적으로 지원할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과에 따르면, 본 논문에서 제안하는 방식은 최대 사이클 시간을 기준 사이클 시간의 두 배로 제한하면서 기존 방식보다 중위 트래픽에서 패킷 지연 및 ONU 큐 크기를 각각 최대 77%와 82%만큼 감소시킨다.