KR100630339B1 - 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서의 버스트 생성파라미터 결정 방법 - Google Patents

광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서의 버스트 생성파라미터 결정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 버스트 생성 파라미터를 결정하는 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 입력 트래픽에 따라 버스트를 생성하는 종래 방법과는 달리, 제어 패킷과 데이터 버스트를 전송하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 목표 성능을 만족시키는 버스트를 생성하기 위해 제어 평면에서의 제어 패킷의 대기 시간을 산출하는 제 1 과정을 수행하고, 제어 평면에서의 버스트 손실율을 산출하는 제 2 과정을 수행하며, 생성된 데이터 버스트 길이 및 광 스위칭 속도에 따른 링크 활용도를 산출하는 제 3 과정을 수행하여, 대기 시간, 상기 버스트 손실율 및 링크 활용도에 따라 버스트 생성 파라미터인 타이머 값과 임계치 값을 산출하는 제 4 과정을 수행함으로써, 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 목표 성능을 만족시키는 타이머 값과 임계치 값을 결정하여 이에 따라 버스트를 생성하고, 전송할 수 있는 것이다.

Description

광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서의 버스트 생성 파라미터 결정 방법{A DECISION METHOD FOR BURST ASSEMBLY PARAMETERS IN OPTICAL BURST SWITCHING NETWORK SYSTEM}
도 1은 본 발명에 따라 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 입력 노드의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따라 타이머 값 기반의 버스트 생성기에서 데이터 버스트를 생성하는 것을 예시한 도면,
도 3은 본 발명에 따라 임계치 값 기반의 버스트 생성기에서 데이터 버스트를 생성하는 것을 예시한 도면,
도 4는 본 발명에 따라 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 제어 패킷을 처리하는 코어 노드의 블록 구성도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 버스트를 생성하기 위한 타이머 값 및 임계치 값을 산출하는 과정을 도시한 플로우차트,
도 6은 본 발명에 따라 버스트 손실율과 제어 패킷의 대기 시간에 따른 타이머 값의 최소 경계값을 예시한 도면,
도 7은 본 발명에 따라 버스트 손실율과 제어 패킷의 대기 시간에 따른 임계치 값의 최소 경계값을 예시한 도면,
도 8은 본 발명에 따라 목표 버스트 손실율이 10-4경우, 제어 패킷의 대기 시간과 링크 활용도에 따른 타이머 값의 최소 경계값을 예시한 도면,
도 9는 본 발명에 따라 목표 버스트 손실율이 10-4일 경우, 제어 패킷의 대기 시간과 링크 활용도에 따른 임계치 값의 최소 경계값을 예시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 입력 노드 102 : 제어 평면
102a : 제어 패킷 생성기 102b : 버스트 스케줄러
104/1-104/D : 버스트 생성기 106 : 스위칭부
본 발명은 광 버스트 스위칭 네트워크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제어 패킷 및 데이터 버스트를 전송하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 버스트를 생성하기 위한 파라미터인 타이머 값과 임계치 값을 결정하는데 적합한 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서의 버스트 생성 파라미터 결정 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 인터넷 사용자와 전송하는 데이터 양의 폭발적인 증가로 인해 현재의 네트워크는 더 많은 대역폭을 요구하고 있다. 이에 따라, 전기적 라우터 중심으로 설계된 현재의 네트워크망을 방대한 대역폭을 가진 광섬유를 이용하는 광통신 중심의 광교환망(또는 광라우터망)으로 발전시킨 것이 광네트워크 시 스템이다.
이는 지금의 네트워크에서 라우터 중심의 전기적 전송망이 가진 전송대역에 대한 한계를 극복하기 위해 수십 테라비트에 이르는 전송용량을 제공할 수 있는 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 기반의 광전송 기술을 필요로 한다.
이러한 DWDM 기반의 광전송 기술에는 광회선 스위칭, 광패킷 스위칭, 광버스트 스위칭 기술이 있는데, 광회선 스위칭 기술은 채널 예약을 위한 제어 메시지를 전송하고, 제어 메시지는 중간 노드를 경유하며 데이터 전송에 필요한 채널을 예약한다. 이 후에, 목적지 노드에 제어 메시지가 도착하면 채널 예약이 되었음을 알리는 제어 메시지를 역방향으로 보내며, 이를 확인하여 소스 노드에서 데이터를 전송하게 된다.
그리고, 광패킷 스위칭 기술은 제어 패킷과 데이터 패킷을 함께 목적지 노드로 전송하는데, 소스 노드에서 전송된 헤더 패킷은 중간 노드마다 목적지 노드에 관한 정보를 가지고 광전송 경로를 결정하기 때문에 제어 패킷이 처리되는 동안에 일시적인 데이터 패킷의 저장이 요구된다. 이러한 데이터 패킷의 저장을 위해 중간 노드마다 광버퍼를 포함하여 구성한다.
한편, 광버스트 스위칭 기술은 단방향 예약 방식을 사용하여 소스 노드가 제어 패킷을 기다리지 않고 데이터 버스트를 전송하기 때문에 노드간 지속시간이 짧다는 장점이 있으며, 제어 패킷과 데이터 버스트를 분리한 후 각 노드마다의 제어 패킷 처리시간만큼 소스 노드의 전기적인 버퍼에서 데이터 버스트를 저장하고 나서 전송시키게 된다.
이러한 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 버스트를 생성하는 방법에는 버스트 생성을 위해 입력된 패킷의 대기 시간을 제한하는 방법, 생성되는 버스트 크기를 제한하는 방법, 상술한 방법의 장단점을 취하여 동시에 사용하는 방법 등이 있다.
그리고, 버스트 생성기는 버스티(bursty)한 특성의 입력 트래픽을 전송하는데 적합하도록 조절하는데 그 목적이 있다. 즉, 버스티한 입력 트래픽을 그대로 전송할 경우에는 광 전송 네트워크에서의 링크 활용도는 급격히 저하될 뿐만 아니라 이를 위해 보다 많은 버퍼들이 요구된다. 또한, 각각의 입력 트래픽을 그대로 전송하기 위해 복잡한 고속의 광 시스템이 요구되지만, 이러한 시스템을 구성하기에 물리적인 한계가 있는 실정이다.
한편, 버스트를 생성하는 버스트 생성기는 크게 두 가지의 파라미터를 이용하여 동작하는데, 하나는 버스트 생성기에서의 입력 트래픽의 대기시간을 제한하는 타이머 값과 다른 하나는 생성되는 버스트의 최소 크기를 제한하는 임계치 값이다.
여기에서, 전자는 버스트를 생성하기 위해 요구되는 트래픽 양이 적을 때 과도하게 발생하는 지연시간을 방지하는 장점을 갖는 반면에, 트래픽이 과도하게 유입될 때, 시간을 초과하여 버스트를 생성할 경우 초대형 버스트가 생성될 가능성이 있기 때문에 불필요한 지연 시간을 초래하게 되며, 후자의 경우, 트래픽이 과도하게 유입될 때, 큰 버스트를 지연없이 생성할 수 있는 장점을 갖지만, 트래픽이 간헐적으로 유입될 경우 지정된 크기의 버스트를 생성하기 위해 과도한 지연 시간이 발생하게 되는 문제가 있다.
이와 같이 종래에는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 입력 트래픽의 관점에 따라 버스트를 생성하고, 그 영향력에 대해 분석하였지만, 광 전송 네트워크에서 얻고자 하는 목표 성능을 달성하기 위해서 요구되는 버스트 생성 파라미터 값을 제시하는 방안은 제안된 바가 없는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 얻고자 하는 목표 성능을 달성할 수 있는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서의 버스트 생성 파라미터 결정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 원하는 네트워크 목표 성능의 달성을 위해 광 버스트 스위칭 시스템에서 버스트를 생성하기 위한 파라미터, 즉 타이머 값과 임계치 값의 최소 경계값을 제시하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제어 패킷과 데이터 버스트를 전송하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 목표 성능을 만족시킬 수 있는 파라미터를 결정하는 방법으로서, 제어 평면에서의 상기 제어 패킷의 목표 대기 시간을 산출하는 제 1 과정과, 상기 제어 평면에서의 목표 버스트 손실율을 산출하는 제 2 과정과, 상기 데이터 버스트 길이 및 광 스위칭 속도에 따른 목표 링크 활용도를 산출하는 제 3 과정과, 상기 산출된 목표 대기 시간, 산출된 목표 버스트 손실율 및 산출된 목표 링크 활용도에 따라 버스트 생성을 위한 타이머 값과 임계치 값을 산출하는 제 4 과정을 포함하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템의 버스트 생성 파라미터 결정 방법을 제공한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상기 제 2 과정 이후에 입력 패킷 도착율 및 서비스율을 갖는 입력 패킷에 대해 상기 목표 대기 시간 및 목표 버스트 손실율에 따른 버스트 도착율을 산출하는 과정과, 상기 산출된 버스트 도착율에 따라 상기 타이머 값 및 임계치 값을 결정하는 과정을 더 포함하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템의 버스트 생성 파라미터 결정 방법을 제공한다.
마지막으로, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 상기 제 3 과정 이후에 상기 산출된 목표 링크 활용도에 따른 서비스율을 산출하는 과정과, 상기 산출된 서비스율에 따라 상기 타이머 값 및 임계치 값을 결정하는 과정을 더 포함하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템의 버스트 생성 파라미터 결정 방법을 제공한다.
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 핵심 기술 요지는, 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 입력 트래픽에 따라 버스트를 생성하는 종래 방법과는 달리, 제어 패킷과 데이터 버스트를 전송하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 목표 성능을 만족시킬 수 있는 버스트를 생성하기 위해 제어 평면에서의 제어 패킷의 대기 시간을 산출하고, 제어 평면에서의 버스트 손실율을 산출하며, 데이터 버스트 길이 및 광 스위칭 속도에 따른 링크 활용도를 산출하여 대기 시간, 상기 버스트 손실율 및 링크 활용도에 따라 타이머 값과 임계치 값을 산출한다는 것으로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 입력 노드의 블록 구성도로서, 이러한 입력 노드(100)는 제어 패킷 생성기(control packet generator, 102a) 및 버스트 스케줄러(burst scheduler, 102b)를 포함하는 제어 평면(control plane, 102), 버스트 생성기(burst assemblers, 104/1-104/D) 및 스위칭부(106)로 구성되고, 버스트 생성기(104/1-104/D)는 각각 클래스1(class1)에서부터 클래스Q(classQ)로 구성된다.
도 1을 참조하면, 출력 포트는 M개이고, 포트 당 총 파장수는 K개이며, k개의 파장은 제어 패킷을 전송하기 위한 제어 채널로 사용된다.
그리고, 제어 평면(102)은 제어 패킷 생성기(102a)와 버스트 스케줄러(102b)로 구성되며, N개의 입력 트래픽 소스로부터 유입된 입력 트래픽들은 각 목적지(Destination)와 서비스 등급(Quality)에 따라 분리되어 버스트 생성기(104/1-104/D)의 큐에 저장된다. 여기에서, 각 목적지에 따라 버스트 생성기1(104/1)부터 버스트 생성기D(104/D)로 분리되어 각각 저장되고, 버스트 생성기(104/1-104/D)의 큐에 저장된 서비스 등급에 따라 클래스1에서부터 클래스Q로 구성된다.
이러한 입력 트래픽들은 최초 유입된 패킷의 대기 시간이 기 설정된 타이머 값을 초과하거나, 큐 내에 대기 중인 패킷들의 총 길이가 기 설정된 임계치 값을 초과할 경우에 버스트로 생성된다. 여기에서, 생성된 버스트를 출력 포트로 전송하기 전에 제어 평면(102)에서는 목적지까지 전송하는데 필요한 자원(예를 들면, 파장, 사용 시간 등)을 예약하기 위해서 제어 패킷 생성기(102a)를 통해 경로 정보, 생성된 버스트의 길이, 서비스 등급 정보 등을 갖는 제어 패킷을 생성하여 먼저 목적지로 전송한다.
그리고, 목적지로 가는 경로 상에 있는 중간 노드들은 이러한 제어 패킷을 수신할 경우 데이터 버스트를 손실없이 전송하도록 자원을 예약한다. 이에 따라, 제어 평면(102)에서는 제어 패킷을 전송한 후에, 소정 시간이 경과하면 버스트 스케줄러(102b)가 생성된 버스트를 전송할 수 있도록 스위칭부(106)를 통해 출력포트, 파장, 전송 시간 등을 조절하여 전송한다.
도 2는 본 발명에 따라 타이머 값 기반의 버스트 생성기에서 데이터 버스트를 생성하는 것을 예시한 도면으로서, 이러한 도면을 통해 데이터 버스트에 대한 평균 버스트 도착율 및 평균 버스트 서비스율을 산출하는 방법에 대해 설명한다.
도 2를 참조하면, 입력 트래픽은 포아송 프로세스에 따라 유입되고(입력 패킷 도착율 :
Figure 112005030267221-pat00002
(패킷/초)), 입력 패킷은 지수 분포에 따라 유입되며(평균 길이 :
Figure 112005030267221-pat00003
(비트/패킷)), 이에 따라 생성된 버스트는 도착율
Figure 112005030267221-pat00004
(버스트/초), 파장 당 버스트 제공 부하는
Figure 112005030267221-pat00005
, 1개 의 버스트가 서비스되는 동안 도착하는 버스트 수)로 나타낸다.
이에 따라, 최초 입력 패킷이 버스트 생성기로 유입된 후 4번째 패킷이 도착할 경우 최초 입력 패킷의 대기 시간이 타이머 값(
Figure 112005030267221-pat00006
)을 초과하게 된다. 이러한 타이머 기반의 버스트 생성기에서는 데이터 버스트 트래픽의 특성을 분석하기 위해 버스트의 도착율과 서비스율을 모델링하는데, 출력 파장으로의 버스트 제공 부하(
Figure 112005030267221-pat00007
)가 0에서 1이 되도록 입력 패킷들의 도착간 시간이
Figure 112005030267221-pat00008
의 평균값을 가지고 정규화된다고 가정할 때, 생성된 버스트의 도착간 시간(
Figure 112005030267221-pat00009
)은 타이머 값(
Figure 112005030267221-pat00010
)이 초과된 후에 처음 유입되는 패킷의 도착 시간의 간격(
Figure 112005030267221-pat00011
)의 합이다.
여기에서, 입력 트래픽이 포아송 프로세스에 따라 유입될 경우 입력 트래픽의 도착간 간격(
Figure 112005030267221-pat00012
)은 지수 분포의 무기억 특성으로 인해 타이머 값이 초과된 후, 처음 유입되는 패킷의 도착 시간 간격은 입력 트래픽의 도착간 간격과 동일하다.
이에 따라, 생성된 버스트들의 평균 도착간 시간은
Figure 112005030267221-pat00013
가 되고, 이를 통해 타이머 기반의 버스트 생성기에서의 평균 버스트 도착율(
Figure 112005030267221-pat00014
)을 수학 식 1과 같이 산출할 수 있다.
Figure 112005030267221-pat00015
또한, 타이머가 동작하는 동안 버스트 생성기로 유입되는 입력 패킷의 총 수는
Figure 112005030267221-pat00016
이기 때문에 생성되는 버스트의 평균 크기는
Figure 112005030267221-pat00017
로 산출할 수 있고, 이를 통해 타이머 기반의 버스트 생성기에서 평균 버스트 서비스율(
Figure 112005030267221-pat00018
)을 수학식 2와 같이 산출할 수 있다. 여기에서,
Figure 112005030267221-pat00019
는 출력 파장의 대역폭(bit/sec)을 의미한다.
Figure 112005030267221-pat00020
도 3은 본 발명에 따라 임계치 값 기반의 버스트 생성기에서 데이터 버스트를 생성하는 것을 예시한 도면으로서, 이러한 도면을 통해 데이터 버스트에 대한 평균 버스트 도착율 및 평균 버스트 서비스율을 산출하는 방법에 대해 설명한다.
도 3을 참조하면, 최초 입력 패킷이 유입된 이후에 4번째 패킷이 도착하는 과정에서 기 설정된 임계치가 큐의 길이를 초과한 경우 큐 내부의 총 4개의 패킷이 새로운 버스트로 생성되고, 생성되는 버스트의 길이를
Figure 112005030267221-pat00021
라 할 때, 버스트의 서비스 시간을
Figure 112005030267221-pat00022
라고 할 수 있다. 이에 따라, 버스트의 서비스율은
Figure 112005030267221-pat00023
로 산출할 수 있다.
그리고, 생성된 버스트 내의 평균 패킷의 수는
Figure 112005030267221-pat00024
이며, 길이
Figure 112005030267221-pat00025
를 갖는 버스트를 생성하기 위해 필요한 패킷의 수는
Figure 112005030267221-pat00026
이고, 이에 따라 버스트 생성율(
Figure 112005030267221-pat00027
)은
Figure 112005030267221-pat00028
이다.
또한, 임계치 기반의 버스트 생성기는 큐 길이가 기 설정된 임계치를 초과해야만 버스트를 생성하므로 임계치 값을 초과하기 직전의 큐 길이와 새로 유입된 입력 패킷 길이의 합이 임계치를 초과할 경우에 버스트를 생성한다. 그래서, 입력 패킷 길이가 지수 분포일 경우 큐 길이가 임계치를 초과한 값은 입력 패킷의 길이와 동일하다.
이를 통해 임계치 기반의 버스트 생성기에서의 평균 버스트 도착율(
Figure 112005030267221-pat00029
)과 서비스율(
Figure 112005030267221-pat00030
)를 수학식 3과 수학식 4와 같이 산출할 수 있다.
Figure 112005030267221-pat00031
Figure 112005030267221-pat00032
도 4는 본 발명에 따라 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 제어 패킷을 처리하는 코어 노드의 블록 구성도이다.
도 4를 참조하면, 제어 패킷 처리기는 M개의 입력포트와 포트 내의 K-k개의 파장으로 전달되는 버스트에 대한 제어 패킷들이 유입되므로, 제어 패킷 처리기로의 제어 패킷의 도착율은 수학식 5와 같이 산출된다.
Figure 112005030267221-pat00033
그리고, 버스트 생성 파라미터를 결정하기 위한 제약 사항(예를 들면, 제어 패킷의 대기 시간, 목표 링크 활용도 등) 중 제어 패킷의 대기 시간의 경우 순간적으로 유입되는 많은 제어 패킷들로 인해 제어 패킷 처리기에서는 혼잡이 발생할 수 있고, 이에 따라 소정 시간 내에 제어 패킷을 처리하지 못하는 경우가 발생한다. 이는 데이터 버스트를 위한 자원을 확보하지 못하는 결과를 초래하여 버스트 손실로 나타난다. 이러한 버스트 손실을 이른 도착 문제라고 한다.
이에 따라, 제어 패킷의 대기 시간은 기 설정된 시간 이내로 억제되어야 하고, M/D/1 큐잉 모델의 경우 제어 패킷의 서비스 시간이 고정되며, 입력 트래픽의 수가 충분히 많은 경우 제어 패킷 처리기에서의 제어 패킷의 대기시간의 분포는 수학식 6으로 나타낼 수 있다.
Figure 112005030267221-pat00034
여기에서, xi 는 제어 패킷의 목표 대기 시간이고,
Figure 112005030267221-pat00035
는 제어 패킷의 처리율, epsilon 은 제어 패킷의 대기시간이 xi 를 초과할 확률로 이른 도착율(즉, 제어 평면에서의 버스트 손실율)을 의미한다.
수학식 6을 이용하여 제어 패킷의 목표 대기 시간과 이른 도착율의 함수로 제어 패킷의 도착율을 수학식 7과 같이 산출할 수 있다.
Figure 112005030267221-pat00036
수학식 7과 수학식 5를 이용하여 제어 패킷의 목표 대기 시간과 이른 도착율의 함수로 버스트 생성율을 구할 수 있고, 수학식 1 과 수학식 3을 이용하여 이러한 입력 파라미터의 타이머 값과 임계치 값을 수학식 8과 수학식 9로 구할 수 있다.
Figure 112005030267221-pat00037
Figure 112005030267221-pat00038
다음에, 버스트 생성 파라미터의 제약 사항인 목표 링크 활용도에 대해 설명한다.
광 스위치의 물리적인 한계로 인해 제어 패킷으로부터의 정보에 따라 스위치를 즉각적으로 동작시킬 수 없다. 즉, 광 스위치의 물리적인 동작 시간(주로 스위칭 속도)의 한계로 인해 버스트 간에는 최소한의 가드 시간이 요구된다. 광 스위치의 속도가 느릴수록 버스트 간의 가드 시간은 출력 파장을 전부 활용하지 못하는 요인으로 작용한다.
그리고, 가드 시간을 고려한 링크 활용도는
Figure 112005030267221-pat00039
로 주어진다. 여기에서,
Figure 112005030267221-pat00040
는 생성된 버스트의 길이를 의미하며,
Figure 112005030267221-pat00041
는 광 스위치의 교환 속도, 그리고
Figure 112005030267221-pat00042
는 파장당 버스트의 제공 부하이다. 버스트 길이와 광 스위치 속도만을 고려한 단일 링크 활용도는 수학식 10으로 주어진다.
Figure 112005030267221-pat00043
수학식 10으로부터 광 스위치의 교환 속도가 주어지고, 목표 링크 활용도를 만족시키기 위해 생성되는 버스트의 크기가
Figure 112005030267221-pat00044
로 주어지며, 이러한 값을 초과하여 버스트를 생성하여야 한다. 이를 이용하여 타이머 값과 임계치 값을 수학식 11과 수학식 12로 구할 수 있다.
Figure 112005030267221-pat00045
Figure 112005030267221-pat00046
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 버스트를 생성하기 위한 타이머 값 및 임계치 값을 산출하는 과정을 도시한 플로우차트이다.
도 5a를 참조하면, 먼저 원하는 목표 성능을 결정한다(단계502a). 여기에서, 파라미터 값을 결정하기 위해 사용되는 제약 사항인 목표 성능은 제어 패킷 프로세서에서의 제어 패킷의 목표 대기 시간, 제어 평면에서 발생하는 목표 버스트 손실율 등이다.
그리고, 제어 패킷 프로세서에서의 제어 패킷의 목표 대기 시간은 수학식 7을 이용하여 산출한다(단계504a). 여기에서, 수학식 7은
Figure 112005030267221-pat00047
이다.
이와 동시에, 제어 평면에서의 발생하는 목표 버스트 손실율은 수학식 7을 이용하여 산출한다(단계506a). 여기에서, 수학식 7은
Figure 112005030267221-pat00048
이다.
먼저 목표 성능인 제어 패킷 프로세서에서의 제어 패킷의 목표 대기 시간과 제어 평면에서 발생하는 목표 버스트 손실율을 만족시킬 수 있는 허용 가능한 제어 패킷 프로세서로의 제어 패킷 도착율을 수학식 7을 이용하여 산출한다(단계508a). 여기에서, 수학식 7은
Figure 112005030267221-pat00049
이다.
이러한 제어 패킷 도착율을 바탕으로 목표 성능을 만족시키기 위해서 허용 가능한 버스트 생성율을 수학식 5를 이용하여 산출한다(단계510a). 여기에서, 수학식 5는
Figure 112005030267221-pat00050
이다.
따라서, 단계 510a에서 산출된 버스트 생성율에 따라 타이머 값과 임계치 값을 산출한다(단계512a). 여기에서, 타이머 값은 수학식 8
Figure 112005030267221-pat00051
, 임계치 값은 수학식 9
Figure 112005030267221-pat00052
를 이용하여 산출한다.
한편, 도 5b를 참조하면, 먼저 원하는 목표 성능을 결정한다(단계502b). 파라미터 값을 결정하기 위해 사용되는 제약 사항인 목표 성능은 목표 링크 활용도 등이다.
그리고, 스위칭 시간에 따라 버스트 길이와 광 스위치 속도만을 고려한 단일 링크 활용도는 수학식 10을 이용하여 산출한다(단계504b). 여기에서, 수학식 10은
Figure 112005030267221-pat00053
이다.
이러한 단일 링크 활용도를 이용하여 목표 링크 활용도를 만족하는 버스트 서비스율을 산출한다(단계506b). 여기에서, 버스트 서비스율은 수학식 2
Figure 112005030267221-pat00054
를 이용하여 산출한다.
마지막으로, 단계 506b에서 산출된 서비스율에 따라 타이머 값과 임계치 값을 산출한다(단계508b), 여기에서, 타이머 값은 수학식 11
Figure 112005030267221-pat00055
, 임계치 값은 수학식 12
Figure 112005030267221-pat00056
를 통해 산출한다.
따라서, 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 목표 성능인 목표 버스트 손실율, 제어 패킷의 목표 대기 시간, 그리고 목표 링크 활용도를 기반으로 허용 가능한 데이터 버스트의 도착율과 서비스율을 산출하여 버스트를 생성하는 파라미터인 타이머 값과 임계치 값을 결정하게 된다.
한편, 도 6은 본 발명에 따라 버스트 손실율과 제어 패킷의 대기 시간에 따른 타이머 값의 최소 경계값을 예시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따라 버스트 손실율과 제어 패킷의 대기 시간에 따른 임계치 값의 최소 경계값을 예시한 도면이며, 도 8은 본 발명에 따라 목표 버스트 손실율이 10-4경우, 제어 패킷의 대기 시간과 링크 활용도에 따른 타이머 값의 최소 경계값을 예시한 도면이고, 도 9는 본 발 명에 따라 목표 버스트 손실율이 10-4일 경우, 제어 패킷의 대기 시간과 링크 활용도에 따른 임계치 값의 최소 경계값을 예시한 도면으로서, 본 발명에 따라 특정 목표 성능에 따른 타이머 값과 임계치 값을 결정하여 버스트를 생성 및 전송할 수 있음을 나타낸다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은, 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 입력 트래픽에 따라 버스트를 생성하는 종래 방법과는 달리, 제어 패킷과 데이터 버스트를 전송하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 목표 성능에 따른 버스트를 생성하기 위해 제어 평면에서의 제어 패킷의 대기 시간을 산출하고, 제어 평면에서의 버스트 손실율을 산출하며, 데이터 버스트 길이 및 광 스위칭 속도에 따른 링크 활용도를 산출하여 대기 시간, 상기 버스트 손실율 및 링크 활용도에 따라 타이머 값과 임계치 값을 산출함으로써, 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 목표 성능에 따른 타이머 값과 임계치 값을 산출하여 이에 따라 버스트를 생성하고, 전송할 수 있다.

Claims (3)

  1. 제어 패킷과 데이터 버스트를 전송하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템에서 목표 성능을 만족시킬 수 있는 파라미터를 결정하는 방법으로서,
    제어 평면에서의 상기 제어 패킷의 목표 대기 시간을 산출하는 제 1 과정과,
    상기 제어 평면에서의 목표 버스트 손실율을 산출하는 제 2 과정과,
    상기 데이터 버스트 길이 및 광 스위칭 속도에 따른 목표 링크 활용도를 산출하는 제 3 과정과,
    상기 산출된 목표 대기 시간, 산출된 목표 버스트 손실율 및 산출된 목표 링크 활용도에 따라 버스트 생성을 위한 타이머 값과 임계치 값을 산출하는 제 4 과정
    을 포함하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템의 버스트 생성 파라미터 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제 2 과정 이후에 입력 패킷 도착율 및 서비스율을 갖는 입력 패킷에 대해 상기 목표 대기 시간 및 목표 버스트 손실율에 따른 버스트 도착율을 산출하는 과정과,
    상기 산출된 버스트 도착율에 따라 상기 타이머 값 및 임계치 값을 결정하는 과정
    을 더 포함하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템의 버스트 생성 파라미터 결정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방법은,
    상기 제 3 과정 이후에 상기 산출된 목표 링크 활용도에 따른 서비스율을 산출하는 과정과,
    상기 산출된 서비스율에 따라 상기 타이머 값 및 임계치 값을 결정하는 과정
    을 더 포함하는 광 버스트 스위칭 네트워크 시스템의 버스트 생성 파라미터 결정 방법.
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