KR100736908B1 - Method for data burst transmission in optical burst switching networks - Google Patents
Method for data burst transmission in optical burst switching networks Download PDFInfo
- Publication number
- KR100736908B1 KR100736908B1 KR1020060037134A KR20060037134A KR100736908B1 KR 100736908 B1 KR100736908 B1 KR 100736908B1 KR 1020060037134 A KR1020060037134 A KR 1020060037134A KR 20060037134 A KR20060037134 A KR 20060037134A KR 100736908 B1 KR100736908 B1 KR 100736908B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- burst
- optical
- delay time
- unit delay
- length
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/50—Queue scheduling
- H04L47/56—Queue scheduling implementing delay-aware scheduling
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L12/00—Data switching networks
- H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
- H04L12/2854—Wide area networks, e.g. public data networks
- H04L12/2856—Access arrangements, e.g. Internet access
- H04L12/2869—Operational details of access network equipments
- H04L12/2878—Access multiplexer, e.g. DSLAM
- H04L12/2879—Access multiplexer, e.g. DSLAM characterised by the network type on the uplink side, i.e. towards the service provider network
- H04L12/2885—Arrangements interfacing with optical systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/11—Identifying congestion
- H04L47/115—Identifying congestion using a dedicated packet
Abstract
Description
도 1은 입구노드와 코어노드로 이루어진 광 버스트 교환 네트워크를 설명하기 위한 구성도,1 is a block diagram illustrating an optical burst switching network consisting of an inlet node and a core node;
도 2는 광 교환 시스템에서 피드 포워드 방식의 광섬유 지연 라인으로 구현된 광 버퍼를 설명하기 위한 구성도, 2 is a block diagram illustrating an optical buffer implemented as a fiber forward delay line of a feed forward method in an optical exchange system;
도 3은 광 교환 시스템에서 피드백 방식의 광섬유 지연 라인으로 구현된 광 버퍼를 설명하기 위한 구성도, 3 is a configuration diagram illustrating an optical buffer implemented as a optical fiber delay line of a feedback method in an optical exchange system;
도 4는 광 교환 시스템에서 광섬유 지연 라인으로 구현된 광 버퍼를 설명하기 위한 도면, 4 is a view for explaining an optical buffer implemented with an optical fiber delay line in an optical exchange system;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 버스트 교환 네트워크에서 데이터 버스트 전송방법을 설명하기 위한 플로우차트, 5 is a flowchart for explaining a data burst transmission method in an optical burst switched network according to a preferred embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 패킷의 포맷을 설명하기 위한 도면, 6 is a view for explaining the format of a control packet according to an embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명에 의해 얻어진 각 트래픽 양에 따른 최적 단위 지연 시간 및 그에 따라 요구되는 버스트 길이를 나타내는 테이블, 7 is a table showing the optimal unit delay time and burst length required according to each traffic amount obtained by the present invention;
도 8은 각 트래픽 양에 따른 데이터 버스트의 손실율 및 최소 손실율과 최적 단위 지연 시간을 보여주는 그래프,8 is a graph showing a loss rate, a minimum loss rate, and an optimal unit delay time of a data burst according to each traffic amount;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 광 교환 시스템이 변화하는 트래픽 양에 따라 데이터 버스트 길이를 조절함으로써 얻어진 데이터 버스트의 손실율을 나타내는 그래프이다. FIG. 9 is a graph illustrating a loss rate of data bursts obtained by adjusting a data burst length according to a varying traffic amount in an optical switching system constructed according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 광 버스트 교환 네트워크(Optical Burst Switching networks)에 관한 것으로, 특히 이미 구성된 광 교환 시스템이 변화하는 트래픽 부하에서도 항상 최소의 버스트 손실율을 보일 수 있도록 입구노드에서 버스트 생성기를 이용하여 버스트 길이를 조절하는 데이터 버스트 전송방법에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to optical burst switching networks, and in particular, the burst length is controlled by using a burst generator at the inlet node so that the already configured optical switching system always shows a minimum burst loss rate even under varying traffic loads. It relates to a data burst transmission method.
광 버스트 교환(Optical Burst Switching, OBS) 기술은 제어 패킷을 목적지 노드로 먼저 보내어 자원을 예약한 뒤에 이를 확인하지 않고 바로 전송하는 단방향 예약 방식을 사용하며, 이를 통하여 중간 노드에서는 버스트 데이터를 광전변환 없이 바로 전송하게 된다.Optical Burst Switching (OBS) technology uses a one-way reservation scheme that sends control packets to the destination node first, reserves resources, and then sends them directly without checking them. Will be sent immediately.
이렇게 종단간에 광신호 도메인에서만 데이터를 전송하는 광 버스트 교환 네트워크는, 코어노드에 전기적인 버퍼가 없기 때문에 동시에 다수의 데이터 버스트가 한 포트(또는 파장)로 유입될 경우 불가피하게 충돌이 발생하게 된다. In this optical burst switching network, which transmits data only in the optical signal domain between end-to-end nodes, since the core node does not have an electric buffer, collisions inevitably occur when a plurality of data bursts flow into one port (or wavelength) at the same time.
이러한 충돌을 해결하기 위해 다양한 해결방안이 제안되었는데, 우회 경로를 이용하는 방법, 파장 변환기를 이용하는 방법, 클래스별 우선순위 폐기 방법, 클래스별 파장 그룹을 설정하는 방법, 및 광섬유 지연 라인(FDL)을 활용한 광 버퍼를 이용하는 방법등이 있다. Various solutions have been proposed to resolve these conflicts, including the use of bypass paths, wavelength converters, class-specific priority discarding methods, class-specific wavelength groups, and fiber-optic delay lines (FDLs). Such as using an optical buffer.
이러한 방법 중에서 광섬유 지연라인(FDL)을 이용한 광 버퍼는 충돌이 발생한 버스트를 충돌 시간만큼 지연시키기 때문에, 가장 유용한 방법이며 기존의 인터넷 망과 같이 효율적으로 버스트 손실을 방지할 수 있다. Among these methods, an optical buffer using an optical fiber delay line (FDL) is the most useful method because it delays the burst in which the collision occurs by the collision time, and can effectively prevent burst loss as in the existing Internet network.
하지만 광 버퍼는 기존의 RAM (random access memory)과 같이 자유롭게 그 버퍼링 시간을 조절하지 못하며, 상이한 이산적인 길이를 갖는 다수의 광섬유 지연 라인으로 구성된다. 한번 구성하여 설치된 광 버퍼는 쉽게 변경하기 어렵다. 또한 광 버퍼는 광섬유 지연 라인의 개수 및 단위 지연 시간에 따라 버스트 손실율이 달라질 뿐더러, 최소의 손실율을 보이게 되는 단위 지연시간 (최적 단위 지연시간이라 칭함)이 존재한다. 이러한 최적 기본 지연 시간은 입력 트래픽의 양에 따라서 달라진다. However, optical buffers, like conventional random access memory (RAM), do not adjust their buffering time freely, and consist of multiple optical fiber delay lines with different discrete lengths. Once configured and installed, the optical buffer is difficult to change easily. In addition, the optical buffer has a burst loss rate that varies depending on the number of optical fiber delay lines and the unit delay time, and there is a unit delay time (called an optimal unit delay time) showing a minimum loss rate. This optimal default delay depends on the amount of input traffic.
앞서 설명한 바와 같이 이미 구성된 광 버퍼는 특정 트래픽 양에서는 최소의 버스트 손실율을 나타낼 수는 있지만 트래픽의 양이 달라짐에 따라서 구성된 버퍼가 최적의 성능을 보이지 못하는 단점이 있다. As described above, the optical buffer already configured may exhibit a minimum burst loss rate in a specific traffic amount, but the configured buffer does not show optimal performance as the amount of traffic varies.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명된 것으로, 광섬유 지연 라인(FDL)을 활용한 광 버퍼를 이용하는 광 버스트 교환 네트워크에 있어서, 이미 구성된 광 버스트 교환 시스템을 변경하지 않고 광 버퍼가 최적의 성능을 달성하도록 데이터 버스트의 길이를 조절하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above, and in an optical burst switching network using an optical buffer utilizing an optical fiber delay line (FDL), the optical buffer provides optimal performance without changing the optical burst switching system that is already configured. The purpose is to provide a method of adjusting the length of the data burst to achieve.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 입구노드와 코어노드로 이루어지며, 광섬유 지연 라인을 이용한 광 버퍼를 갖는 광 버스트 교환 네트워크에서의 데이터 버스트 전송방법에 있어서, (a) 광 버스트 교환 네트워크의 입/출력 포트의 수(M), 포트당 파장 수(W), 트래픽 양(ρB), 광섬유 지연 라인의 수(B), 초기 데이터 버스트의 길이(LB), 초기 단위 지연 시간(DP)을 포함한 시스템 파라미터를 결정하는 단계, (b) 변화된 트래픽 양에 따라 코어노드가 최소 버스트 손실율을 생성하는 최적 단위 지연 시간(DR)을 결정하는 단계, (c) 코어노드가 상기 최적 단위 지연 시간(DR)을 입구노드에 알리는 단계 및, (d) 입구노드가 상기 최적 단위 지연 시간(DR)에 따른 새로운 버스트 길이()를 수학식 에 의해 계산하여 버스트 길이 임계치(TH)를 수정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a data burst transmission method in an optical burst switched network comprising an inlet node and a core node, and having an optical buffer using an optical fiber delay line, the method comprising: (a) entering an optical burst switched network. Number of output ports (M), wavelength per port (W), traffic volume (ρ B ), number of fiber delay lines (B), length of initial data burst (L B ), initial unit delay time (D P (B) determining an optimal unit delay time (D R ) at which the core node generates the minimum burst loss rate according to the changed traffic amount, (c) the core node having the optimal unit delay Informing the ingress node of time D R , and (d) the ingress node having a new burst length in accordance with the optimal unit delay time D R ( ) Equation And modifying the burst length threshold T H by calculating.
본 발명의 (b) 단계에서 최적 단위 지연 시간(DR)은 입/출력 포트의 수(M), 포트당 파장 수(W), 트래픽 양(ρB), 광섬유 지연 라인의 수(B)에 따라 결정될 수 있다. In step (b) of the present invention, the optimum unit delay time (D R ) is the number of input / output ports (M), the number of wavelengths per port (W), the traffic amount (ρ B ), the number of optical fiber delay lines (B). It can be determined according to.
본 발명의 (c) 단계는, 코어노드가 입구노드에 제어 패킷을 전달하는 방식으로 이루어지고, 제어 패킷은 입/출력 포트의 수(M), 포트당 파장 수(W), 광버퍼 수, 초기 데이터 버스트의 길이(LB), 초기 단위 지연 시간(DP), 최적 단위 지연 시간(DR), 트래픽 양(ρB)에 대한 데이터를 포함하는 것이 바람직하며, 소정 주기로 행해지는 것이 바람직하다. In step (c) of the present invention, the core node delivers the control packet to the inlet node, and the control packet includes the number of input / output ports (M), the number of wavelengths per port (W), the number of optical buffers, It is preferable to include data for the length L B of the initial data burst, the initial unit delay time D P , the optimum unit delay time D R , and the traffic amount ρ B , preferably at a predetermined period. Do.
광 버스트 교환 네트워크의 입구노드는 버스트 생성기를 구비하고, (d) 단계의 버스트 길이 임계치(TH)는 이러한 버스트 생성기에 적용되는 것이 바람직하다. The inlet node of the optical burst switching network has a burst generator, and the burst length threshold T H in step (d) is preferably applied to this burst generator.
광 버스트 교환 네트워크의 광 버퍼는 피드 포워드 방식 및 피드 백 방식을 포함할 수 있다. The optical buffer of the optical burst switched network may include a feed forward scheme and a feed back scheme.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. It doesn't happen.
(실시예)(Example)
이하, 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 입구노드(edge node)와 코어노드(core node)로 이루어진 광 버스트 교환 네트워크를 설명하기 위한 구성도이다. FIG. 1 is a block diagram illustrating an optical burst switching network including an edge node and a core node.
도 1을 참조하면, 입구노드(100)는 버스티한(bursty) 특성의 입력 트래픽을 동일한 목적지와 동일 등급의 서비스 클래스에 따라 분류한 뒤 데이터 버스트를 생성하고, 목적지까지의 자원을 예약하기 위해서 제어 패킷을 생성하여 전달한다. 그리고, 코어노드(102)는 수신한 제어 패킷의 정보에 따라 데이터 버스트를 위한 자원을 예약하고, 다음 노드로 데이터 버스트를 전송시킨다. Referring to FIG. 1, the
입구노드(100)에서 제어평면(100a)은 자원관리자(104), 제어패킷 처리기(106), 버스트 스케줄러(108)를 포함하고, 광교환 시스템(100b)은 버스트 생성기(110), 광스위치 패브릭(112)을 포함한다. 버스트 생성기(110)는 먼저 입력 트래픽을 원하는 목적지와 동일 서비스 등급으로 분류하고, 큐에서 대기 중인 입력 트래픽들의 전체 길이가 사전에 설정된 임계치(TH)를 넘었을 때 데이터 버스트를 생성한다. 제어패킷 처리기(106)는 목적지까지의 자원을 예약하기 위해서 필요한 라우팅 정보를 생성하고 처리한다. 버스트 스케줄러(108)는 출력 포트에서 충돌이 발생하지 않도록 데이터 버스트를 스케줄링하는 역할을 한다. In the
한 버스트 생성기로 유입되는 입력 트래픽 소스의 개수를 NP, 입력 트래픽의 도착율을 λP, 입력 트래픽의 서비스율을 μP, 입력 패킷의 길이를 LP, 그리고 데이터 버스트 길이를 제한하는 임계치를 TH라 하면, 데이터 버스트의 도착율은 수학식 1과 같다. The number of input traffic sources flowing into a burst generator is N P , the arrival rate of input traffic λ P , the service rate of input traffic μ P , the input packet length L P , and the threshold limiting the data burst length T If H , the arrival rate of the data burst is expressed by
그리고, 데이터 버스트의 서비스율은 수학식 2로 표현이 된다. Then, the service rate of the data burst is expressed by the equation (2).
이때 CB는 광섬유 파장의 대역폭이다. Where C B is the bandwidth of the optical fiber wavelength.
한편, 코어노드(102)에서 제어평면(102a)은 자원관리자(114), 제어패킷 처리기(116), 버스트 스케줄러(118)를 포함하고, 광교환 시스템(102b)은 광스위치 패브릭(120)을 포함한다. 참조번호 122는 광 버퍼를 의미한다. Meanwhile, in the
코어노드(102)에서는 사전에 수신한 제어 패킷의 정보에 따라 데이터 버스트의 성공적인 전송을 위한 자원을 예약한다. 하지만 동시에 한 포트(또는 파장)로 다수의 데이터 버스트가 전송을 시도하게 되면 데이터 버스트 간에 충돌이 발생하게 되어 결국 손실되게 된다. 따라서 이를 해결하기 위해서 광섬유 지연 라인 기반의 광 버퍼를 활용하게 된다. The
도 2는 광 교환 시스템에서 피드 포워드(feed-forward) 방식의 광섬유 지연 라인으로 구현된 광 버퍼를 설명하기 위한 구성도이고, 도 3은 광 교환 시스템에서 피드백(feedback) 방식의 광섬유 지연 라인으로 구현된 광 버퍼를 설명하기 위한 구성도이다. FIG. 2 is a block diagram illustrating an optical buffer implemented as a feed-forward optical fiber delay line in an optical exchange system, and FIG. 3 is implemented as a feedback optical fiber delay line in an optical exchange system. It is a block diagram for demonstrating the optical buffer.
도 2는 다수의 역다중화기(200a…200m), 다중화기(202a…202m), 컴바이너(204a…204n,206a…206n), 스위치(208a…208c), 파장변환기(210a…210n,212a…202n), 피드포워드 버퍼(214a,214b)를 포함한다. 도 3은 도 2의 구성요소와 유사한 구성요소를 포함하되, 피드포워드 버퍼 대신 피드백 버퍼(304)를 포함한다. 2 shows a plurality of
도 2와 3에서 보듯이 광 버퍼는 피드 포워드 방식으로 구성할 수도 있고, 피드백 방식으로도 구성할 수 있다. 또한 도 2에서처럼 각 출력 포트에서 공유될 수도 있고, 도 3에서처럼 한 노드에서 공유하여 사용할 수도 있다. 이렇게 본 발명에서는 특정 구조의 광 버퍼에 대해 한정하지 않는다. As shown in FIGS. 2 and 3, the optical buffer may be configured as a feed forward method or a feedback method. In addition, as shown in Figure 2 may be shared in each output port, as shown in Figure 3 may be shared in one node. As described above, the present invention is not limited to the optical buffer having a specific structure.
피드-포워드(Feed-forward) 방식은 단 한번의 버퍼 사용의 기회가 주어진다. 데이터 버스트가 출력포트에서 충돌하게 되면, 고정된 길이의 버퍼를 사용하게 되는데, 이때 출력자원의 사용에 대한 성공여부에 관계없이 버퍼를 빠져 나온다. 반면에, 피드백(Feedback) 방식의 버퍼는 1회의 버퍼링 후에도 출력자원이 가용하지 않으면, 출력자원이 가능한 시점까지 또는 허용 가능한 버퍼링 횟수까지 버퍼를 순환하도록 한다. The feed-forward scheme gives only one chance to use a buffer. When data bursts collide at the output port, a fixed length buffer is used, exiting the buffer regardless of the success of the output resource. On the other hand, if the output buffer is not available even after one buffering, the feedback-type buffer causes the buffer to be cycled until the point at which the output resource is available or until the allowable number of buffering times.
도 4는 광 교환 시스템에서 광섬유 지연 라인으로 구현된 광 버퍼를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining an optical buffer implemented as an optical fiber delay line in an optical switching system.
도 4를 참조하면, 화살표로 된 각 원은 단위 지연시간 1을 갖는 광섬유 지연라인을 가리키고, 광 버퍼는 각기 다른 지연 시간을 갖는 B개의 광섬유 지연 라인으로 구성된다. 각 지연 라인은 단위 지연 시간(D)씩 증가하여 구성되는데, 이때 i 번째 지연 라인은 i*D 시간만큼 데이터 버스트를 지연시킬 수 있으며, 최대 지연 시간은 B*D이다. 주로 이러한 단위 지연 시간은 데이터 버스트 길이의 상대적인 비율로 표현이 된다. 예를 들어 데이터 버스트의 길이가 100KByte라 하고, 단위 지연 시간이 0.2라 하면, 첫 번째 지연 라인은 버스트 길이의 0.2배인 20KByte만큼 지연시킬 수 있으며, 다음 지연 라인은 40KByte, 그 다음은 60KByte 등으로 증가하게 된다. 실제로는 그러한 길이의 시간만큼을 버퍼링할 수 있는 길이의 광섬유 지연라인을 사용한다.Referring to Fig. 4, each circle of arrows indicates an optical fiber delay line having a
그런데, 광섬유 지연 라인으로 구현된 광 버퍼는 단위 지연 시간에 따라서 버스트 손실율이 다르게 나타난다. 예를 들어 단위 지연 시간이 아주 작을 경우에는 버스트 간의 충돌시간을 버퍼링할 만큼의 충분한 길이의 버퍼가 없을 확률이 높기 때문에, 단위 지연 시간이 증가함에 따라 버스트 손실율이 감소하게 된다. 한편, 단위 지연 시간이 아주 클 경우에는 버스트 간의 충돌시간 보다 훨씬 긴 시간을 불필요하게 버퍼링해야 할 뿐더러 자원을 점유하고 있기 때문에, 단위 지연 시간을 줄이면 버스트 손실율이 감소하게 된다. However, in the optical buffer implemented with the optical fiber delay line, the burst loss rate is different according to the unit delay time. For example, if the unit delay time is very small, there is a high probability that there is no buffer of sufficient length to buffer the collision time between bursts. As the unit delay time increases, the burst loss rate decreases. On the other hand, if the unit delay time is very large, it not only needs to buffer a much longer time than the collision time between bursts, but also occupies resources. Therefore, reducing the unit delay time reduces the burst loss rate.
따라서 최소의 버스트 손실율을 보이는 최적 단위 지연 시간(DR)이 존재하게 된다. 최적 단위 지연 시간은 광 교환 시스템 내의 입/출력 포트의 수(M), 포트당 파장 수(W), 광섬유 지연 라인의 개수(B), 그리고 트래픽 양(ρB=λB/μB)에 따라서 달라진다. 따라서 이러한 특성을 잘 고려하여 광 버퍼를 설계하여야 한다. Thus, there is an optimal unit delay time D R with a minimum burst loss rate. The optimal unit delay time depends on the number of input / output ports (M), wavelengths per port (W), number of fiber delay lines (B), and traffic volume (ρ B = λ B / μ B ) in the optical switching system. Therefore, it is different. Therefore, the optical buffer should be designed in consideration of these characteristics.
그럼에도 불구하고 기 설치된 광 교환 시스템은 트래픽 양에 따른 광 버퍼의 최적 단위 시간이 다르기 때문에 동적으로 변하는 트래픽은 광 버퍼가 최적의 성능을 발휘하지 못하게 하는 원인이 된다. 하지만 앞서 설명했듯이, 광 버퍼의 단위 지연 시간이 데이터 버스트의 길이의 비율로 표현이 되기 때문에 다음의 수학식 3을 이용하여 변화된 트래픽 양에 따라 데이터 버스트의 길이를 조절한다면, 기 설치된 광 버퍼가 항상 최적 단위 지연 시간을 갖는 상황에서 동작하는 것처럼 에뮬레이션할 수 있다.Nevertheless, since the optimal unit time of the optical buffer is different according to the amount of traffic in the existing optical switching system, the dynamically changing traffic causes the optical buffer to not perform optimal performance. However, as described above, since the unit delay time of the optical buffer is expressed as a ratio of the length of the data burst, if the length of the data burst is adjusted according to the changed traffic
여기서 LB는 최초 설정된 데이터 버스트의 길이, DP는 기 설치된 광섬유 지연 라인의 단위 지연 시간, DR는 변화된 트래픽 양에서의 최적 단위 지연 시간을 의미한다. Where L B is the length of the initially set data burst, D P is the unit delay time of the pre-installed fiber delay line, and D R is the optimal unit delay time at the changed traffic amount.
예를 들어 현재 광 버퍼를 갖는 광 교환 시스템에서의 단위 지연 시간이 0.2로 되어있고, 초기 데이터 버스트의 길이가 100KByte일 때, 변화된 트래픽에서의 최적 단위 지연 시간이 0.5라면, 버스트는 100KByte * 0.2/0.5 = 40Kbyte로 수정된 길이로 생성되어야 한다. 이렇게 구한 새로운 데이터 버스트 길이는 곧바로 버스트 생성기의 임계치(TH)로 설정되어 새로운 길이의 데이터 버스트를 생성한다. 이때 주목할 점은 버스트 생성기의 임계치를 변화시키면 데이터 버스트의 길이가 변하게 되어 버스트의 서비스율이 변하기도 하지만, 버스트의 도착율도 같은 비율로 변하 게 되어 결국 버스트의 제공 부하 (ρB=λB/μB)는 동일하게 된다. 즉, 본 방식은 변화하는 트래픽 양에 따라서 데이터 버스트의 길이만을 변화시킴으로써 트래픽 양에는 변화를 주지 않으면서 광 버퍼를 갖는 광 교환 시스템이 항상 각 트래픽 양에서의 목표한 최적 성능을 발휘할 수 있도록 한다. For example, if the unit delay time in an optical switching system with an optical buffer is 0.2, and the initial data burst length is 100 KByte, the optimal unit delay time in the changed traffic is 0.5, the burst is 100 KByte * 0.2 / It should be created with a length modified to 0.5 = 40 Kbytes. The new data burst length thus obtained is immediately set to the threshold T H of the burst generator to generate a data burst of the new length. It should be noted that changing the threshold of the burst generator will change the length of the data burst and thus the service rate of the burst, but the arrival rate of the burst will also change at the same rate, resulting in the bursting load (ρ B = λ B / μ B ) becomes the same. That is, the present method only changes the length of the data burst in accordance with the changing traffic amount so that the optical switching system having the optical buffer can always achieve the target optimal performance in each traffic amount without changing the traffic amount.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 버스트 교환 네트워크에서 데이터 버스트 전송방법을 설명하기 위한 플로우차트이다. 5 is a flowchart for explaining a data burst transmission method in an optical burst switched network according to a preferred embodiment of the present invention.
우선, 광 교환 시스템의 시스템 파라미터를 결정한다(제500단계). 즉, 광 교환 시스템의 목표 설계 요구에 따라서 입/출력 포트수(M), 포트당 파장수(W) 등을 결정한다. 기본적으로 각 입력 파장에는 파장 변환기가 있다고 가정한다. 또한, 목표 성능(버스트 손실율 및 버스트 지연 시간)을 고려하여 광섬유 지연 라인의 수(B)와 초기 데이터 버스트의 길이(LB 또는 TH), 초기 단위 지연 시간(DP)을 결정한다. 이렇게 결정된 정보는 각 코어노드가 가지고 있게 된다. First, a system parameter of the light exchange system is determined (step 500). That is, the number of input / output ports (M), the number of wavelengths per port (W), and the like are determined according to the target design requirements of the optical exchange system. Basically assume that each input wavelength has a wavelength converter. In addition, considering the target performance (burst loss rate and burst delay time), the number of fiber delay lines (B), the length of the initial data burst (L B or T H ), and the initial unit delay time (D P ) are determined. The information determined in this way is owned by each core node.
이후 트래픽양이 변하게 되면, 코어노드는 상기와 같이 구성된 광버퍼를 갖는 광 교환 시스템에서의 최소 버스트 손실율을 생성하는 최적 단위 지연 시간(DR)을 변화된 트래픽 양에 따라서 결정한다(제502단계). 최적 단위 지연 시간(DR)은 종래 알려진 방법을 이용하여 구할 수 있으며, 최적 단위 지연 시간(DR)을 결정하는 방법은 본 발명의 범위가 아니다. Then, if the traffic amount changes, the core node determines the optimal unit delay time D R , which generates the minimum burst loss rate in the optical switching system having the optical buffer configured as described above, according to the changed traffic amount (step 502). . The optimal unit delay time D R can be obtained using a conventionally known method, and a method for determining the optimum unit delay time D R is not within the scope of the present invention.
제502단계 후에, 코어노드는 변화된 트래픽 부하에 따른 변경된 최적 단위 지연 시간(DR)을 각 입구 노드에 알린다(제504단계). 즉, 코어노드로 유입되는 트래픽의 양이 변하게 되어 기 설정된 광 버퍼가 주어진 트래픽 상황에서 최적의 성능을 보이지 못하게 될 경우에는, 코어노드는 변경된 트래픽 정보 및 코어노드의 광 교환 시스템의 규격, 그리고 기 설정된 광 버퍼의 단위 지연 시간(DP)에 대한 정보 등을 제어 패킷을 이용하여 각 입구노드에 전달한다. After
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 패킷의 포맷을 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 제어 패킷은 코어노드에서의 광 버퍼의 구성 및 특정 트래픽 양에 따른 최적 단위 지연 시간을 각 입구노드에 알리기 위해, 포트수, 파장수, 버퍼수, LB, DP, DR, 트래픽양에 대한 정보를 포함한다. 또한, 제어 패킷은 데이터 버스트 전송을 위한 자원 예약용, 광 교환 네트워크 및 광 교환 시스템의 운영/관리 목적으로 사용되는 OAM용, 그리고 자원 정보 알림용 등으로 사용될 수 있다. 6 illustrates a format of a control packet according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the control packet includes a port number, a wavelength number, a buffer number, L B , in order to inform each ingress node of the optimal unit delay time according to the configuration of the optical buffer and the specific traffic amount in the core node. D P , D R , contains information about traffic volume. In addition, the control packet may be used for resource reservation for data burst transmission, for OAM used for operation / management of the optical switching network and optical switching system, and for resource information notification.
제504단계 후에, 입구노드는 변경된 최적 버퍼 지연 시간(DR)에 따른 새로운 버스트 길이()를 계산하여 버스트 생성기의 버스트 길이 임계치(TH)를 수정한다(제506단계). 즉, 제어 패킷을 수신한 입구노드는 수학식 3을 이용하여 새롭게 요구되는 버스트 길이()를 결정하여 버스트 생성기의 임계치(TH)를 재설정한다. 이러한 방법을 통해 각 코어노드는 구성한 광 버퍼가 트래픽 양이 변함에 상관없이 각 트래픽 양에 대해서 최적의 성능을 제공할 수 있다. After
도 7은 본 발명에 의해 얻어진 각 트래픽 양에 따른 최적 단위 지연 시간 및 그에 따라 요구되는 버스트 길이를 나타내는 테이블이다. 7 is a table showing the optimal unit delay time and the burst length required according to each traffic amount obtained by the present invention.
도 7을 참조하면, 입/출력 포트 수가 4인 경우, 포트당 파장수(W)가 4 또는 8, 그리고 광섬유 지연 라인(B)이 4 또는 8일 때의 최적 단위 지연 시간(DR) 및 그에 따른 수정된 버스트 길이()를 볼 수 있다. Referring to FIG. 7, when the number of input / output ports is 4, the optimum unit delay time D R when the number of wavelengths W per port is 4 or 8, and the optical fiber delay line B is 4 or 8 and The resulting burst length ( ) Can be seen.
도 8은 각 트래픽 양에 따른 데이터 버스트의 손실율 및 최소 손실율과 최적 단위 지연 시간을 보여주는 그래프이다. 도 8에서 작은 네모 상자가 각 트래픽 양에서의 최소 버스트 손실율을 보이는 최적 단위 지연 시간을 나타낸다.8 is a graph showing the loss rate, the minimum loss rate, and the optimal unit delay time of the data burst according to each traffic amount. In FIG. 8, the small square boxes represent the optimal unit delay time showing the minimum burst loss rate in each traffic amount.
도 8은 입/출력 포트수가 4, 포트당 파장수 8, 피드-포워드 버퍼가 각 포트에 공유된 구조에서 광섬유 지연 라인이 8개, 입력 트래픽은 포아송 분포를 가지고 들어오고, 초기 버스트 길이 임계치가 100KByte로 설정되었을 때의 그래프로서, 최소의 버스트 손실율을 보이는 최적 단위 지연 시간이 트래픽 부하에 따라서 달라짐을 확인할 수 있다.8 shows a structure in which the number of input / output ports is 4, the number of wavelengths per port, 8 feed-forward buffers are shared to each port, 8 optical fiber delay lines, input traffic has a Poisson distribution, and an initial burst length threshold is shown. As a graph when set to 100 KByte, it can be seen that the optimal unit delay time showing the minimum burst loss rate varies depending on the traffic load.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 광 교환 시스템이 변화하는 트래픽 양에 따라 데이터 버스트 길이를 조절함으로써 얻어진 데이터 버스트의 손실율을 나타내는 그래프이다. FIG. 9 is a graph illustrating a loss rate of data bursts obtained by adjusting a data burst length according to a varying traffic amount in an optical switching system constructed according to an embodiment of the present invention.
도 9에서, 초기 설정한 단위 지연 시간은 0.3이며, 나머지 기본 파리미터는 도 8에서 가정한 것과 동일하다. 도 9에서 볼 수 있듯이 초기 설정한 단위 지연 시간을 갖는 광 버퍼는 특히 높은 트래픽 부하에서 상당히 높은 버스트 손실율을 보임을 볼 수 있으며, 이는 각 트래픽 별 최적 단위 지연 시간이 초기 설정한 단위 시간과 차이가 많이 날수록 커짐을 알 수 있다. 또한 본 발명에서 제시하는 동적 데이터 버스트 길이 조절 방안을 적용했을 경우에는 각 트래픽 부하에서 제공할 수 있는 최적의 버스트 손실 성능에 항상 근접함을 확인할 수 있다. In FIG. 9, the initially set unit delay time is 0.3, and the remaining basic parameters are the same as those assumed in FIG. 8. As shown in FIG. 9, the optical buffer having the initially set unit delay time shows a very high burst loss rate especially at a high traffic load. This is because the optimal unit delay time for each traffic is different from the initially set unit time. The more you fly, the bigger you can see. In addition, when the dynamic data burst length adjustment scheme proposed in the present invention is applied, it can be seen that the optimal burst loss performance that can be provided in each traffic load is always close.
상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 단위 지연 시간이 데이터 버스트의 길이에 대한 비율로 표현이 되기 때문에 변화된 트래픽 양에 따라서 데이터 버스트의 길이를 조절함으로써, 하드웨어 시스템을 변화하지 않고서도 그 트래픽 양에 대해서 광 교환 시스템이 제공해줄 수 있는 최대의 성능을 발휘할 수 있는 효과가 있다. 즉, 트래픽 양의 급격한 변화를 감지한 코어노드가 이미 구성된 광 버퍼가 최적의 성능을 발휘하지 못하게 됐을 때, 또는 트래픽 양의 지속적인 변화로 인해서 향후 성능이 나빠질 것을 예측하여, 각 입구노드에 트래픽 양의 변화에 따른 새로운 데이터 버스트 길이 정보를 전달함으로써, 도 8에 도시된 것처럼 각 트래픽 부하에서 제공할 수 있는 최소의 버스트 손실 성능에 항상 근접 가능하다. As described above, according to the present invention, since the unit delay time is expressed as a ratio with respect to the length of the data burst, by adjusting the length of the data burst according to the changed traffic amount, the amount of traffic is changed without changing the hardware system. There is an effect that can achieve the maximum performance that the optical exchange system can provide. That is, when a core node that detects a sudden change in the traffic volume does not perform the optimal performance of an already configured optical buffer or predicts that the performance will worsen in the future due to the continuous change in the traffic volume, By passing new data burst length information in accordance with the change of, it is always possible to approach the minimum burst loss performance that can be provided in each traffic load as shown in FIG. 8.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation by a person of ordinary skill in the art within the scope of the technical idea of this invention is carried out. This is possible.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060037134A KR100736908B1 (en) | 2006-04-25 | 2006-04-25 | Method for data burst transmission in optical burst switching networks |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060037134A KR100736908B1 (en) | 2006-04-25 | 2006-04-25 | Method for data burst transmission in optical burst switching networks |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100736908B1 true KR100736908B1 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=38503622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060037134A KR100736908B1 (en) | 2006-04-25 | 2006-04-25 | Method for data burst transmission in optical burst switching networks |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100736908B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101399599B (en) * | 2007-09-25 | 2013-02-27 | 京信通信系统(中国)有限公司 | Digital remote system and time delay calibrating method for optical fiber |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030048792A1 (en) | 2001-09-04 | 2003-03-13 | Qq Technology, Inc. | Forwarding device for communication networks |
KR20040055282A (en) * | 2002-12-20 | 2004-06-26 | 한국전자통신연구원 | QoS guaranteed scheduling system in ethernet passive optical networks and method thereof |
JP2004282688A (en) | 2003-02-28 | 2004-10-07 | National Institute Of Information & Communication Technology | Suppressive flow control method, method of transmitting data between nodes executing flow control, transmitting node and receiving node executing flow control |
KR20050032805A (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-08 | 한국전자통신연구원 | Method for measurement of path characteristic between nodes using active testing packet based priority |
KR20050065871A (en) * | 2003-12-24 | 2005-06-30 | 한국전자통신연구원 | Optical packet label switching system based on the wavelength band path |
-
2006
- 2006-04-25 KR KR1020060037134A patent/KR100736908B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030048792A1 (en) | 2001-09-04 | 2003-03-13 | Qq Technology, Inc. | Forwarding device for communication networks |
KR20040055282A (en) * | 2002-12-20 | 2004-06-26 | 한국전자통신연구원 | QoS guaranteed scheduling system in ethernet passive optical networks and method thereof |
JP2004282688A (en) | 2003-02-28 | 2004-10-07 | National Institute Of Information & Communication Technology | Suppressive flow control method, method of transmitting data between nodes executing flow control, transmitting node and receiving node executing flow control |
KR20050032805A (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-08 | 한국전자통신연구원 | Method for measurement of path characteristic between nodes using active testing packet based priority |
KR20050065871A (en) * | 2003-12-24 | 2005-06-30 | 한국전자통신연구원 | Optical packet label switching system based on the wavelength band path |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101399599B (en) * | 2007-09-25 | 2013-02-27 | 京信通信系统(中国)有限公司 | Digital remote system and time delay calibrating method for optical fiber |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yang et al. | A probabilistic preemptive scheme for providing service differentiation in OBS networks | |
JP2008503143A (en) | Method and system for distributed wavelength (LAMBDA) routed (DLR) networks | |
KR100715523B1 (en) | Apparatus for data burst transmission in optical burst switching networks and a method thereof | |
Choi et al. | Dimensioning burst assembly process in optical burst switching networks | |
Yoo et al. | The effect of limited fiber delay lines on QoS performance of optical burst switched WDM networks | |
US20070242691A1 (en) | Apparatus and method for transferring optical data in optical switching system | |
Farahmand et al. | Dynamic traffic grooming in optical burst-switched networks | |
KR100736908B1 (en) | Method for data burst transmission in optical burst switching networks | |
Callegati et al. | Key parameters for contention resolution in multi-fiber optical burst/packet switching nodes | |
She et al. | Multi-resource manycast over optical burst switched networks | |
KR101142983B1 (en) | System and method for packet switching | |
Aydin et al. | Performance study of OBS reservation protocols | |
Asghari et al. | Contentionless transmission in buffer-less slotted optical packet switched networks | |
Ribeiro et al. | Improvements on performance of photonic packet switching nodes by priority assignment and buffer sharing | |
Li et al. | Performance of the implementation of a pipeline buffering system in optical burst switching networks | |
Yayah et al. | A review burst assembly techniques in optical burst switching (OBS) | |
Akar et al. | Differentiated abr: a new architecture for flow control and service differentiation in optical burst switched networks | |
Pedro et al. | Efficient optical burst-switched networks using only fiber delay line buffers for contention resolution | |
Boyraz et al. | Rate-controlled optical burst switching for both congestion avoidance and service differentiation | |
Li et al. | Optical burst switching with large switching overhead | |
Li | Reserve output link and FDL together or separately in Optical Burst Switching networks? | |
JP3777261B2 (en) | Optical network | |
Pedro et al. | Minimizing the number of wavelength converters in optical burst-switched networks | |
Hwang et al. | Impact of burst control packet congestion on burst loss rate in optical burst switched networks | |
Hirota et al. | Retransmission management for RWA using the suitability index in OBS networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110701 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |