JP2007202101A - 光バースト交換システムにおけるバースト転送方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバーストのうち出力チャネル占有のための競争で生存したデータバースト間の空き空間に、現在ノードから出発する次のノードが目的地であるデータバーストを挿入して転送し、光バースト交換システムの性能を最大化することができるバースト転送方法を提供する。
【解決手段】現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバーストのうち出力チャネル占有のための競争で生存したデータバーストに対するバースト制御パケットのオフセット時間情報を用いて前記生存したデータバーストの到着時間を獲得する段階と、前記生存したデータバースト間に空き空間が存在するか否かを確認する段階と、現在ノードから出発する新しいデータバーストを生成した後、前記生成された新しいデータバーストを前記確認された空き空間に挿入し、次のノードに転送する段階と、を備える。
【選択図】図2
【解決手段】現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバーストのうち出力チャネル占有のための競争で生存したデータバーストに対するバースト制御パケットのオフセット時間情報を用いて前記生存したデータバーストの到着時間を獲得する段階と、前記生存したデータバースト間に空き空間が存在するか否かを確認する段階と、現在ノードから出発する新しいデータバーストを生成した後、前記生成された新しいデータバーストを前記確認された空き空間に挿入し、次のノードに転送する段階と、を備える。
【選択図】図2
Description
本発明は、光バースト交換システムにおけるバースト転送方法に関し、より詳細には、現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバーストのうち出力チャネル占有のための競争で生存したデータバースト間の空き空間に、現在ノードから出発する次のノードが目的地であるデータバーストを挿入して転送することによって、チャネルの活用度を向上させることができ、光バースト交換システムの性能を最大化することができる光バースト交換システムにおけるバースト転送方法に関する。
従来、光バースト交換システム(Optical Burst Switching Networks)では、バーストが生成されれば、バースト制御パケット(Burst Control Packet;BCP)をまず送信した後、一定の時間後に実際データを転送するためのバーストであるデータバースト(Data Burst;DB)を転送する。この時間差をオフセット(offset)時間と呼ぶ。
このような光バースト交換システムにおけるバースト転送方法は、現在ノード(Current Node)を経由して次のノード(Next Node)に転送されるデータバースト、すなわちトランジットデータバースト(Transit Data Burst;TDB)及び現在ノードから出発するデータバーストが同時に出力チャネル占有を試みて、オフセット時間の長いデータバーストが出力チャネルを占有する確率が高いように設計されている。
リンク障害保護/復旧方法に関し、とくにOBS(Optical Burst Switching)網で光レイブル統合と網部下によった動的資源公有方式を利用したリンク障害保護/復旧方法に関する(特許文献1)。
図1は、一般的な光バースト交換システムにおいてノードを通過するデータバーストが出力チャネルを占有するために競争する過程を説明するための概念図であって、3つの入力チャネルC1〜C3に入力されたデータバーストDBが1つの出力チャネルC4を占有するために競争する状態を示すものである。
図1を参照すれば、先に到着したデータバーストDBがまず出力チャネルC4を占有する。この際、Xで表示されたデータバーストDBは、チャネル競争で失敗して、損失が発生したデータバーストを示す。そして、入力された全てのデータバーストDBのオフセット時間toffsetがいずれも同一であるので、出力チャネルC4の占有競争に際して同じ条件で競争することができる。
一方、出力チャネルC4の占有競争で生存したデータバースト(Survived Data Burst)SDBのトラフィック(traffic)特性を見れば、前記生存したデータバーストSDB間に空き空間(Void)が存在する。
しかし、従来、上記のように生存したデータバーストSDB間の空き空間をよく活用せずに、そのまま放置することによって、チャネルの活用度が低下し、システムの性能を向上させることができないという問題点がある。
本発明は、前述したような従来の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバーストのうち出力チャネル占有のための競争で生存したデータバースト間の空き空間に、現在ノードから出発する次のノードが目的地であるデータバーストを挿入して転送することによって、チャネルの活用度を向上させることができ、光バースト交換システムの性能を最大化することができる光バースト交換システムにおけるバースト転送方法を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の一態様に係る光バースト交換システムにおけるバースト転送方法は、出発ノードでバーストが生成されれば、多数のノードを経由して目的地ノードまでバースト制御パケットを転送した後、予め割り当てられたオフセット時間後にデータバーストを転送する光バースト交換システムにおけるバースト転送方法であって、(a)現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバーストのうち出力チャネル占有のための競争で生存したデータバーストに対するバースト制御パケットのオフセット時間情報を用いて前記生存したデータバーストの到着時間を獲得する段階と、(b)前記獲得した生存したデータバーストの到着時間を用いて前記生存したデータバースト間に空き空間が存在するか否かを確認する段階と、(c)現在ノードから出発する新しいデータバーストを生成した後、前記生成された新しいデータバーストを前記確認された空き空間に挿入し、次のノードに転送する段階と、を備えることを特徴とする。
ここで、前記段階(c)は、現在生存したデータバーストの終端部に該当する時間まで、次に生存したデータバーストに対するバースト制御パケットが到着する場合、前記生成された新しいデータバーストを前記確認された空き空間に挿入し、次のノードに転送し、現在生存したデータバーストの終端部に該当する時間まで、次に生存したデータバーストに対するバースト制御パケットが到着しない場合、現在生存したデータバーストのオフセット時間だけ前記新しいデータバーストの長さを最大に制限し、現在生存したデータバーストの終端部から挿入し、次のノードに転送することが好ましい 。
好ましくは、前記生成された新しいデータバーストは、データ制御パケットがない次のノードが目的地であるデータバーストである。
好ましくは、前記生成された新しいデータバーストを前記確認された空き空間に挿入するとき、前記生存したデータバーストの終端部から挿入する。
好ましくは、前記生成された新しいデータバーストの最大長さは、前記確認された空き空間の最大長さに制限する。
本発明に係る光バースト交換システムにおけるバースト転送方法によれば、現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバーストのうち出力チャネル占有のための競争で生存したデータバースト間の空き空間に、現在ノードから出発する次のノードが目的地であるデータバーストを挿入して転送することによって、チャネルの活用度を向上させることができ、光バースト交換システムの性能を最大化することができるという利点がある。
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る好適な実施例を詳細に説明する。下記の実施例は、当業者に本発明の思想が十分に伝達され得るようにするために一例として提示されるものである。したがって、本発明は、下記の実施例に限らず、様々な変形が可能である。
図2は、本発明の一実施例に係る光バースト交換システムにおけるバースト転送方法を説明するための流れ図である。
図2を参照すれば、現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバーストのうち出力チャネル占有のための競争で生存したデータバーストに対するバースト制御パケットのオフセット時間情報を用いて前記生存したデータバーストの到着時間を獲得する(S100)。
次に、前記獲得した生存したデータバーストの到着時間を用いて前記生存したデータバースト間に空き空間が存在するか否かを確認する(S200)。
次に、現在ノードから出発する新しいデータバーストを生成した後、前記生成された新しいデータバーストを前記確認された空き空間に挿入し、次のノードに転送する(S300)。
この際、現在生存したデータバーストの終端部に該当する時間まで、次に生存したデータバーストに対するバースト制御パケットが到着する場合、前記生成された新しいデータバーストを前記確認された空き空間に挿入し、次のノードに転送する。
一方、現在生存したデータバーストの終端部に該当する時間まで、次に生存したデータバーストに対するバースト制御パケットが到着しない場合、現在生存したデータバーストのオフセット時間だけ前記新しいデータバーストの長さを最大に制限することが好ましい。
そして、前記生成された新しいデータバーストは、データ制御パケットがない次のノードが目的地であるデータバーストであることが好ましい。
また、前記生成された新しいデータバーストを前記確認された空き空間に挿入するとき、前記生存したデータバーストの終端部から挿入することが好ましい。
また、前記生成された新しいデータバーストの最大長さは、前記確認された空き空間の最大長さに制限することが好ましい。
図3は、本発明の一実施例に係る光バースト交換システムにおけるバースト転送方法を説明するための概念図である。
図3を参照すれば、現在ノードで最初に到着した第1データバースト100の第1バースト制御パケット100aが到着すれば、第1バースト制御パケット100aの第1オフセット時間toffset1情報を用いて第1データバースト100の到着時間を獲得する。
次に、現在時間(current time)が第1データバースト100の終端部に該当するか否かを判断し、現在時間が第1データバースト100の終端部である場合、次に到着した第2データバースト200に対する第2バースト制御パケット200aが到着したか否かを確認する。
この際、現在時間以前に第2データバースト200に対する第2バースト制御パケット200aが到着した場合、第2バースト制御パケット200aの第2オフセット時間toffset2情報を用いて第2データバースト200の到着時間を獲得する。
上記のように獲得した第1及び第2データバースト100及び200の到着時間を用いて第1及び第2データバースト100及び200間に空き空間が存在するか否かを確認することができる。
すなわち、図3の(a)乃至(c)では、現在時間以前に第2データバースト200に対する第2バースト制御パケット200aが到着した状態を示すものであって、第1及び第2データバースト100及び200に対する第1及び第2バースト制御パケット100a及び200aの第1及び第2オフセット時間toffset1及びtoffset2情報を用いて第1及び第2データバースト100及び200の到着時間を確認することができ、この到着時間を用いて第1及び第2データバースト100及び200間に空き空間が存在するか否かを確認することができる。
前述したように、第1及び第2データバースト100及び200間に空き空間が存在するか否かを確認し、第1及び第2データバースト100及び200間に空き空間が存在する場合(図3の(b)、(c)に該当)、現在ノードから出発する新しいデータバースト300、すなわちデータ制御パケットがない次のノードが目的地であるデータバーストを生成し、前記生成された新しいデータバースト300を第1データバースト100の終端部から挿入し、次のノードに転送する。
この際、前記生成された新しいデータバースト300の長さは、前記確認された空き空間の長さ範囲内で調節自在であり、前記生成された新しいデータバースト300の最大長さは、前記確認された空き空間の最大長さに限定することが好ましい。
一方、図3の(d)では、現在時間以前に第2データバースト200に対する第2バースト制御パケット200aが到着しない状態を示すものであって、第2データバースト200がいつ到着するかを知らない。
この場合には、前記生成された新しいデータバースト300の大きさを第1データバースト100の第1オフセット時間toffset1に制限することが好ましい。なぜなら、第2データバースト200は、少なくとも第1オフセット時間toffset1以前には到着しないからである。
前述したように、第1及び第2データバースト100及び200間の空き空間に新しいデータバースト300を挿入し、次のノードに転送することによって、光バースト交換システムの性能を向上させることができる。
図4は、本発明の一実施例に係る光バースト交換システムにおけるバースト転送方法を使用して得ることができる最大チャネル使用率を説明するためのグラフであり、通常のトラフィック理論(traffic theory)を光バースト交換システムに適用してシステムの占有率を計算した結果である。
図4を参照すれば、1,2,4,6,…,20は、生存したデータバーストの平均長さに対するオフセット時間の比率を示すものである。例えば、1は、生存したデータバーストの平均長さとオフセット時間の長さが同じ場合であり、2は、オフセット時間の長さが生存したデータバーストの平均長さより2倍長い場合である。
各々の場合に対して処理量(throughput)を計算した結果、現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバースト、すなわちトランジットデータバーストTDBの入力ロード(offered load)が増加するに従って、処理量の性能が増加することが分かる。特に、オフセット時間が10以上である場合には、性能がほぼ飽和することが分かる。
このように、オフセット時間を無限に増やす場合、システム性能が向上するが、光バースト交換システムにおいての遅延が増加するという短所がある。このような短所に起因して、オフセット時間及びパケット遅延をある程度補完する線で決定しなければならない。
前述したような本発明に係る光バースト交換システムにおけるバースト転送方法の好ましい実施例について説明したが、本発明は、これらに限定されるものでなく、 特許請求範囲と発明の詳細な説明及び図面の範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能である。
BCP バースト制御パケット
DB 実際データが転送されるバースト
TDB 現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバースト
SDB TDBのうち出力チャネル占有のための競争で生存したデータバースト
DB 実際データが転送されるバースト
TDB 現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバースト
SDB TDBのうち出力チャネル占有のための競争で生存したデータバースト
Claims (5)
- 出発ノードでバーストが生成されれば、多数のノードを経由して目的地ノードまでバースト制御パケットを転送した後、予め割り当てられたオフセット時間後にデータバーストを転送する光バースト交換システムにおけるバースト転送方法であって、
(a)現在ノードを経由して次のノードに転送されるデータバーストのうち出力チャネル占有のための競争で生存したデータバーストに対するバースト制御パケットのオフセット時間情報を用いて前記生存したデータバーストの到着時間を獲得する段階と、
(b)前記獲得した生存したデータバーストの到着時間を用いて前記生存したデータバースト間に空き空間が存在するか否かを確認する段階と、
(c)現在ノードから出発する新しいデータバーストを生成した後、前記生成された新しいデータバーストを前記確認された空き空間に挿入し、次のノードに転送する段階と、を備えることを特徴とする光バースト交換システムにおけるバースト転送方法。 - 前記段階(c)は、
現在生存したデータバーストの終端部に該当する時間まで、次に生存したデータバーストに対するバースト制御パケットが到着する場合、前記生成された新しいデータバーストを前記確認された空き空間に挿入し、次のノードに転送し、
現在生存したデータバーストの終端部に該当する時間まで、次に生存したデータバーストに対するバースト制御パケットが到着しない場合、現在生存したデータバーストのオフセット時間だけ前記新しいデータバーストの長さを最大に制限し、現在生存したデータバーストの終端部から挿入し、次のノードに転送することを特徴とする請求項1に記載の光バースト交換システムにおけるバースト転送方法。 - 前記生成された新しいデータバーストは、データ制御パケットがない次のノードが目的地であるデータバーストであることを特徴とする 請求項1に記載の光バースト交換システムにおけるバースト転送方法。
- 前記生成された新しいデータバーストを前記確認された空き空間に挿入するとき、前記生存したデータバーストの終端部から挿入することを特徴とする請求項1に記載の光バースト交換システムにおけるバースト転送方法。
- 前記生成された新しいデータバーストの最大長さは、前記確認された空き空間の最大長さに制限することを特徴とする請求項1に記載の光バースト交換システムにおけるバースト転送方法。
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