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A CICQ Switch Architecture Using Blocking Avoidance & Virtual Threshold Scheme for QoS Guaranteed Multicast Service

QoS가 보장된 멀티캐스트 서버스를 위한 Blocking Avoidance 셀 할당 기법과 Virtual Threshold 기법을 이용한 CICQ 스위치 구조

  • 김경민 (연세대학교 전기전자공학과 유비쿼터스 네트워크 연구실) ;
  • 정현덕 (연세대학교 전기전자공학과 유비쿼터스 네트워크 연구실) ;
  • 이재용 (연세대학교 전기전자공학과 유비쿼터스 네트워크 연구실)
  • Received : 2010.10.11
  • Accepted : 2011.01.27
  • Published : 2011.02.28

Abstract

Recently the multicast based contents transmission is rapidly increasing due to the various multimedia services and the importance of switching technology to handle it is increasing as a consequence. Though the CICQ architecture has advantages that reduction of HoL blocking probability and simple scheduling using cross point buffer, it has disadvantage that the processing rate of multicast traffic can be significantly degraded corresponds to the traffic load increment. Several schemes have been proposed to solve this problem however they still can't provide enough processing ratio for multicast traffic. Therefore this paper proposes the BA cell assignment scheme and the VT scheme, and the processing rate of multicast traffic can be guaranteed by reducing the HoL blocking probability of multicast traffic and reservation of cross point buffer. Also simulation results verify that using the proposed scheme, the QoS of multicast service can be improved.

최근 다양한 멀티미디어 서비스의 등장으로 멀티캐스트를 통한 컨텐츠의 전송이 빠르게 늘어나고 있으며 이를 처리하기 위한 스위치 기술의 중요성이 높아지고 있다. CICQ 스위치 구조는 cross point의 버퍼를 이용하여 HoL blocking 확률을 낮출 수 있으며 스케줄링이 간단하다는 장점이 있지만 트래픽의 부하가 높아짐에 따라 멀티캐스트 트래픽의 처리율이 급격히 떨어질 수 있다는 단점이 있다. 이를 해결하기 몇몇의 멀티캐스트 셀 할당 기법들과 입력 포트와 cross point 사이의 스케줄링 기법들이 제안되었지만 여전히 멀티캐스트 트래픽의 충분한 처리율을 보장하지 못한다. 따라서 본 논문에서는 BA 셀 할당 기법과 VT 기법을 제안하여 멀티캐스트 트래픽의 HoL blocking 확률을 낮추고 cross point 버퍼의 전용 공간을 확보하여 멀티캐스트 트래픽의 처리율을 보장 할 수 있도록 하였다. 또한 시뮬레이션을 통해 제안된 방법을 이용하여 QoS를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

  1. A.M. Karol, M. Hluchyj and S. Morgan, "Input Versus Output Queueing on a Space-Division Packet Switch," IEEE Transactions on Communications Vol.35, No.09, Dec 1987, pp.1337-1356. https://doi.org/10.1109/TAP.1987.1144025
  2. N. McKeown, "Scheduling algorithms for input-queued cell switches," Ph.D. thesis, University of California at Berkeley, May 1995.
  3. M. Ajmone Marsan, A. Bianco, P.Giaccone, E. Leonardi and F. neri, "Multicast traffic in input-queued switches : optimal scheduling and maximum throughput," IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol.11, No.3, June 2003, pp. 456-477
  4. L. Mhamdi and M. Hamdi, "Scheduling Multicast Traffic in Internally Buffered Crossbar Switches," IEEE ICC, June 2004, pp.1103-1107
  5. Fong-Cheng Lee, Wen-Fong Wang, Ming-Da Liu "An Efficient Buffered Crossbar Switching Architecture with Multiple Multicast Virtual Output Queues for Mixed Uniand Multicast Traffic," IEICE APCC, October 2008.
  6. Hongchao Hu, Lin Pang, Peng Yi, and Yunfei Guo, "Integrated Uni- and Multicast Traffic Scheduling in Buffered Crossbar Switches," CHINACOM'08, August 2008, pp.66-72
  7. L. Mhamdi, "On the Integration of Unicast and ulticast Cell Scheduling in Buffered Crossbar Switches," IEEE Transactions on parallel and distributed systems. Vol.20, No.6, JUNE 2009, pp. 818-830 https://doi.org/10.1109/TPDS.2008.262
  8. A. Bianco, P. Giaccone, E. Leonardi, F. Neri, and C. Piglione, "On the Number of Input Queues to Efficiently Support Multicast Traffic in Input Queued Switches," IEEE Workshop on High Performance Switching and Routing (HPSR '03), June 2003, pp.111-116
  9. L. Kleinrock, "QUEUEING SYSTEM Vol.1 Theory," Wiley, New York, 1975