본 논문은 Offset time을 기반으로 하는 OBS에서 하위 우선순위 클래스의 버스트 크기를 망의 트래픽 부하에 따라 동적으로 조절하여 하위 우선순위 클래스의 손실율을 제어시킬 수 있는 방안을 제안한다. 이 방안에서는 void를 활용하는 스케줄링에서는 부하가 증가함에 따라 긴 버스트의 손실율이 짧은 버스트의 손실율 보다 높아지므로, 부하가 높아 질 때에는 버스트의 길이를 짧게 함으로써, 채널의 void/gap을 보다 효율적으로 활용하여 클래스간의 버스트 충돌을 감소시킬 수 있다는 사실을 이용한다. 이 방안의 구현을 위해서 먼저 버스트의 길이와 버스트 loss율 그리고 트래픽 부하에 대한 상관관계를 구하여, 코어 라우터에서는 망의 부하에 따라 유지하고자하는 버스트 손실율에 상응하는 burst 길이를 Ingress 에지 라우터(edge router)에 주기적 혹은 필요에 따라 피드백 해준다. 에지 라우터는 피드백 받은 정보에 따라 어셈블리 때에 Burst Assembly Threshold를 조정하여 버스트 길이를 제한하게 된다. 시뮬레이션 결과를 통하여 제안한 방안이 하위 우선 순위 버스트들의 손실율을 망이 요구하는 수준으로 잘 유지 할 수 있음을 확인 할 수 있었다.
Using various offset times to separate differential services is the most common form of service differentiation in optical burst switching networks. In this approach, a larger offset time is given to a higher priority burst, but it causes this burst to have a longer delay. One solution to this problem is to adjust the burst assembly time so that the buffering delay of the higher priority burst is always shorter than that of the lower priority burst. However, this adjustment causes another problem, called delay unfairness, for bursts with differential priorities that share the same path to their destination. This article proposes a new solution for delay fairness using the burst assembly.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권6호
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pp.2964-2985
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2019
Global data center IP traffic is expected to reach 20.6 zettabytes (ZB) by the end of 2021. Intra-data center networks (Intra-DCN) will account for 71.5% of the data center traffic flow and will be the largest portion of the traffic. The understanding of traffic distribution in IntraDCN is still sketchy. It causes significant amount of bandwidth to go unutilized, and creates avoidable choke points. Conventional transport protocols such as Optical Packet Switching (OPS) and Optical Burst Switching (OBS) allow a one-sided view of the traffic flow in the network. This therefore causes disjointed and uncoordinated decision-making at each node. For effective resource planning, there is the need to consider joining the distributed with centralized management which anticipates the system's needs and regulates the entire network. Methods derived from Kalman filters have proved effective in planning road networks. Considering the network available bandwidth as data transport highways, we propose an intelligent enhanced SDN concept applied to OBS architecture. A management plane (MP) is added to conventional control (CP) and data planes (DP). The MP assembles the traffic spatio-temporal parameters from ingress nodes, uses Kalman filtering prediction-based algorithm to estimate traffic demand. Prior to packets arrival at edges nodes, it regularly forwards updates of resources allocation to CPs. Simulations were done on a hybrid scheme (1+1) and on the centralized OBS. The results demonstrated that the proposition decreases the packet loss ratio. It also improves network latency and throughput-up to 84 and 51%, respectively, versus the traditional scheme.
본 논문에서는 광 버스트 교환 (Optical Burst Switching; OBS) 기반의 광 통신망에 GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching) 기술을 적용하기 위한 OBS 라우터의 기능 모델을 제시한다. 또한 이 모델에서 운용되고 사용자의 QoS 요구를 수용하는 연결 수락 제어 알고리즘을 제안한다. 기능 모델을 제시하기 위하여 IP/WDM(IP over WDM) 기반 광 인터넷을 위한 기존의 GMPLS와 OBS 특징을 먼저 고려한다. 이를 기반으로 현재의 파장 경로 배정 기반 GMPLS가 제어 정보를 이용하여 버스트 데이터의 경계를 구분하고 광 링크에서 버스트 단위의 통계적 다중화가 가능한 OBS의 특징을 수용하도록 기능 모델을 제안한다. 마지막으로 제안된 모델에서 버스트 손실률과 서비스 차등률 같은 QoS 파라미터를 고려하여 연결 수락 제어가 가능하도록 OBS을 위한 offset 시간 결정 (offset time decision; OTD) 알고리즘을 이용한다. 제안된 연결 수락 제어 알고리즘은 LSP (Label Switched Path)의 인가된 부하와 파장 정보, 요구 QoS 파라미터를 OTD 알고리즘에 대입한다. 새로운 LSP 설정 요구가 발생할 때 OTD 알고리즘으로 결정된 offset 시간으로 요구 QoS를 만족하면 설정 요구를 수락한다. 성능 평가는 시뮬레이션을 이용하며 제안된 방식이 기존 방식에 비해서 많은 LSP에 의한 이용률 증가와 요구 QoS를 만족시킴을 보인다.
본 논문에서는 광 버스트 교환 (Optical Burst Switching; OBS) 기반의 광 통신망에 GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching) 기술을 적용하기 위한 OBS 라우터의 기능 모델을 제시한다. 또한 이 모델에서 운용되고 사용자의 QoS 요구를 수용하는 연결 수락 제어 알고리즘을 제안한다. 기능 모델을 제시하기 위하여 IP/WDM(IP over WDM) 기반 광 인터넷을 위한 기존의 GMPLS와 OBS 특정을 먼저 고려한다. 이를 기반으로 현재의 파장 경로 배정 기반 GMPLS가 제어 정보를 이용하여 버스트 데이터의 경계를 구분하고 광 링크에서 버스트 단위의 통계적 다중화가 가능한 OBS의 특정을 수용하도록 기능 모델을 제안한다. 마지막으로 제안된 모델에 서 버스트 손실률과 서비스 차등률 같은 QoS 파라미터를 고려하여 연결 수락 제어가 가능하도록 OBS을 위한 offset 시간 결정 (offset time decision; OTD) 알고리즘을 이용한다. 제안된 연결 수락 제어 알고리즘은 LSP (Label Switched Path)의 인가된 부하와 파장 정보 요구 QoS 파라미터를 OTD 알고리즘에 대업한다. 새로운 LSP 설정 요구가 발생할 때 OTD 알고리즘으로 결정된 offset 시간으로 요구 QoS를 만족하면 설정 요구를 수락한다. 성능 평가는 시뮬레이션을 이용하며 제안된 방식이 기존 방식에 비해서 많은 LSP에 의한 이용을 증가와 요구 QoS를 만족시킴을 보인다.
오늘날 사용자들의 네트워크 사용량은 인터넷 망의 공급을 앞질러 가고 있다. 따라서 단일 광섬유 하나의 잠재적인 대역폭이 큰 광 인터넷 기술은 꼭 필요한 기술로서 인식되고 그 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 OBS 망은 기존에 제안되었던 기술보다 상용화 가능성이 매우 크다. 또한 최근에는 MPLS의 레이블 스위칭 개념을 도입한 Labeled OBS에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 이러한 OBS 망은 데이터를 모아서 버스트 단위로 전송하므로, 하나의 버스트 손실이라도 망 전체의 성능에 큰 영향을 미치고, 어느 한 지점으로 트래픽이 집중하게 되면 채널을 예약하지 못한 버스트들은 모두 손실로 처리되어 엄청난 양의 데이터손실을 야기한다. 따라서 OBS 망에서 혼잡 제어를 통하여 혼잡 상황이 좋아질 때까지 트래픽의 유입을 제어할 필요성이 있다. 본 논문에서는 OBS 망의 혼잡 상황에 대하여 버스트 전송을 제어하는 방법을 이용하여 혼잡 상황에 효과적으로 대처하는 기법을 제안한다. 제안된 혼잡 제어 기법을 통해 OBS 망의 수율 저하를 최소로 하고, 버스트의 손실은 크게 줄였다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제3권4호
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pp.188-193
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2003
This paper describes a novel burst-mode clock and data recovery (CDR) circuit which can be used for 622Mbps burst mode applications. The CDR circuit is basically a phase locked loop (PLL) having two phase detectors (PDs), one for the reference clock and the other for the NRZ data, whose operations are controlled by an external control signal. This CDR was fabricated in a 1-poly 5-metal $0.25{\;}\mu\textrm{m}$ CMOS technology. Jitter generation, burst/continuous mode data receptions were tested. Operational frequency range is 320Mhz~720Mhz and BER is less than 1e-12 for PRBS31 at 622Mhz. For the same data sequence, the extracted clock jitter is less than 8ps rms. Power consumption of 100mW was measured without I/O circuits.
Optical Burst Switched (OBS)는 If over WDM 망에서 테라비트 전송을 하기 위한 진보된 기술이다. OBS의 핵심 기술 중 하나는 데이터 버스트(DB : Data Burst)의 경쟁을 막기 위한 채널 스케쥴링 이다. OBS망에서 버스트의 제어패킷(CHP : Control Header Packet)과 데이터 버스트는 시간 간격(Time Gap)을 가지고 전송된다. 버스트 스위치 노드에 CHP가 도착하면 데이터 버스트을 위해 스케줄링 알고리즘을 사용하여 파장/채널(wavelength/channel)과 같은 자원을 예약하여 광전광(O/E/O)변환 없이 데이터 버스트를 전송해준다. 데이터 버스트를 위해 채널 스케줄링 과정에서 버스트간의 경쟁과 시간 간격이 발생되어 자원의 사용율과 버스트 손실 확률이 떨어진다. 기존에 제안된 방법들은 이러한 문제를 해결하기 위하여 많은 연구가 되어 지고 있다. 본 논문에서는 데이터 할당에서 발생되는 데이터간 간격과 데이터 손실에 중점을 두어 버스트 손실 확률과 자원 사용율을 극대화하기 위하여 버스트의 개방 시간)Release Time)을 이용한 채널 스케줄링 알고리즘 RTUC(Release Time Unscheduled Channel)을 제안한다. 시뮬레이션 결과 기존에 제안된 스케쥴링 알고리즘(LAUC, LAUC-VF)보다 버스트의 생존(Survival)과 효율적인 자원 사용 및 지연에서 개선된 성능을 확인하였다. 하지만, 로드가 적었을 경우 상대적으로 기존의 스케줄링 알고리즘보다 성능저하가 확인되었고, 로드가 증가했을 경우에는 데이터 손실 면에서 우수함을 확인하였다.
본 논문에서는 광버스트 무선교환망에서 버스트가 거쳐 온 홉 수에 따른 우선순위 처리기능을 제공하는 대역예약할당방식을 제안하고 향상된 성능을 분석한다. 기존의 대역예약방식은 버스트간 충돌이 발생되면 홉 수를 고려하지 않고, 상대적으로 짧은 옵셋타임을 가지는 버스트를 폐기시킨다. 결과적으로 많은 홉을 경유한 버스트가 폐기된다면 해당 버스트가 경유한 스위치들에 예약된 대역들이 모두 낭비되기 때문에 적은 홉을 경유한 버스트가 폐기되는 경우보다 망의 전체적인 효율성이 떨어지는 문제가 발생된다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 많은 홉 수를 경유한 버스트에 대해 우선순위를 부여하는 Just Enough Time(JET) with hop count 방식을 사용하여 가급적 대역낭비를 감소시킨다. 제안된 방식에 대한 모의실험을 통해서 기존의 대역예약방식과 제안된 JET with hop count 방식의 블로킹확률과 링크효율을 비교 분석하여 제안된 방식의 성능이 우수함을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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