HFIFO(Hierarchical First-In First-Out) : A Delay Reduction Method for Frame-based Packet Transmit Scheduling Algorithm

In this paper, we propose a delay reduction method for frame-based packet transmit scheduling algorithm. A high-speed network such as ATM network has to provide some performance guarantees such as bandwidth and delay bound. Framing strategy naturally guarantees bandwidth and enables simple rate-control while having the inherently bad delay characteristics. The proposed delay reduction method uses the same hierarchical frame structure as HRR (Hierarchical Round-Robin) but does not use the static priority scheme such as round-robin. Instead, we use a dynamic priority change scheme so that the delay unfairness between wide bandwidth connection and narrow bandwidth connection can be eliminated. That is, we use FIFO (First-In First-Out) concept to effectively reduce the occurrence of worst-case delay and to enhance delay distribution. We compare the performance for the proposed algorithm with that of HRR. The analytic and simulation results show that HFIFO inherits almost all merits of HRR with fairly better delay characteristics.

계층적 FIFO : 프레임 기반 패킷 전송 스케쥴링 기법을 위한 지연 감축 방안

본 논문에서는 프레임 기반 패킷 전송 스케쥴링을 위한 지연 감축 방안을 제안한다. ATM과 같은 초고속 통신망은 사용자에게 대역폭과 패킷 지연과 같은 성능을 보장하여야 한다. 스케쥴링 방법에 있어 프레임 기반 구조는 사용자에게 요구되는 대역폭의 지원과 간단한 레이트-제어 방법을 제공하지만 나쁜 지연 특성을 가지게 된다. 본 논문에서 제안한 지연 감축 방법은 HRR (Hierarchical Round-Robin)과 같은 계층적 프레임 구조를 사용하지만 지연 특성을 좋게 하기 위해 고정된 우선순위를 갖는 라운드 로빈 방식을 사용하지 않고, 동적으로 우선순위를 변화시킴으로써 광대역과 협대역 연결간의 지연에 있어서의 불평등을 해소하였다. 해석적 비교 및 모의실험 결과 제안된 HFIFO 방법이 기존의 HRR과 같은 프레임 구조의 장점을 그대로 따르면서, 연결간 공정한 지연품질 제공하며 전체 지연 값을 줄일 수 있음을 알 수 있었다.