DOI QR코드

DOI QR Code

A Scheduling Scheme based on Premium to Support COS(Class of Service) for Satellite On-Board CICQ(Combined Input-Crosspoint Queueing) Crossbar Switch

위성탑재 CICQ Crossbar Switch에서 COS 지원을 위한 프리미엄기반 우선순위 Scheduler 기법

  • 공남수 (충북대학교 전기전자컴퓨터공학부) ;
  • 류근호 (충북대학교 전기전자컴퓨터공학부) ;
  • 이규호 (인제대학교 정보통신공학과)
  • Published : 2009.06.30

Abstract

Satellite application services can be divided into realtime services like voice communications and non-real time services like traditional data communications. To support both types of services on the same On-Board Switching(OBS), a scheduler which depends on their service classes is required. A fixed priority scheduling policy has a starvation problem. In this paper we propose a scheduling scheme based on premium and age. Premium is a fixed value which is given to a certain class of services. Age is another parameter of the scheduling policy and it will be increased by one for every scheduling cycle. The scheme we propose chooses a packet which has the largest sum of its age and premium. Simulation results indicate that the proposed approach shows better performance in both average cell delay and std-dev of cell delay for the lower class of service. There is no staying in infinite starvation state.

위성을 통한 통신 서비스는 음성 통신 서비스와 같은 실시간 응용 서비스와 데이터 통신과 같은 비실시간 응용 서비스가 함께 제공되는 것이 일반적이다. 위성을 통하여 특성을 달리하는 여러 개의 응용 서비스를 함께 제공하기 위해서는 서비스의 클래스(COS : Class of Service)에 따라 우선순위를 달리하는 우선순위 스케줄링이 필요하다. 그러나 기존의 우선순위 스케줄링 기법은 우선순위가 낮을 경우, 서비스를 받지 못하는 굶주림(Starvation) 현상이 발생하는 문제점이 있었다. 본 논문에서는 COS에 따라 각기 다른 프리미엄을 주고, 스케줄링을 받지 못한 패킷은 Age를 증가시켜 가면서, Age와 프리미엄의 합이 가장 큰 패킷을 선택하는 프리미엄 기반 우선순위 스케줄링 기법을 제안한다. 제안한 스케줄링 기법은 고정 우선순위 스케줄링 기법에 비하여 우선순위가 낮은 서비스에 있어서 평균지연시간이 개선되었고, 지연시간에 대한 표준편차에 있어서도 기존의 고정 우선순위 기법에 비하여 개선되었음을 보여 주였다. 제안한 프리미엄 기반 우선순위 스케줄링 기법에서는 기존의 고정 우선순위 스케줄링 기법에서와 같은 무한정 굶주림 상태가 되지 않는다.

Keywords

References

  1. Y. Jiang, C. Tham, and C. Ko, 'A Probabilistic Priority Scheduling Discipline for Multi-Service Networks,' IEEE Workshop on High Performance Switching and Routing, 2001
  2. Daniel Minoli. 'Issues in Packet Voice Communications,' Proceedings of the Institution of Electrical Engineer l26(8): 729-740 August 1979 https://doi.org/10.1049/piee.1979.0161
  3. Daniel Minoli. 'Optimal Packet Length for Packet Voice Communication,' IEEE Transactions on Communications COM-27(3): 607-611 March 1979 https://doi.org/10.1109/TCOM.1979.1094437
  4. M. Karol, M. Hluchyj, and S. Morgan, 'Input Versus Output Queuing on a Space-Division Packet Switch,' IEEE Transactions on Communications, vol. 35, no. 09, pp. 1347-1356, December 1987 https://doi.org/10.1109/TCOM.1987.1096719
  5. McKeown, N., Mekkittikul, A., Anantharam, v., and Walrand, J. 'Achieving 100% throughput in an input-queued switch,' IEEE Transactions on Communications, 47-8 1260-1272. Aug. 1999 https://doi.org/10.1109/26.780463
  6. M. Nabeshima, 'Performance Evaluation of Combined Input-and Crosspoint-Queued Switch,' IEICE Transactions On Communications, vol. B83-B, no. 3, March. 2000
  7. K. Nichols, V. Jacobson, and L. Zhang. 'A two-bit Differentiated Services Architecture for the Internet,' In IETF Internet Draft, April 1999
  8. M. Nabeshima, 'Performance Evaluation of Combined Input-and Crosspoint-Queued Switch,' IEICE Transactions On Communications, vol. B83-B, no. 3, March. 2000
  9. T. Javadi, R. Magill, and T. Hrabik, 'A High-Throughput Algorithm for Buffered Crossbar Switch Fabric,' IEEE International Conference on Communications (ICC), pp. 1581-1591, June 2001
  10. R. R. Cessa, E. Oki, and H. J. Chao, 'On the Combined Input Crosspoint Buffered Packet Switch with Round-Robin Arbitration,' IEEE Transactions on Communications, vol. 53, no. 11, p. 1945-1951, November 2005 https://doi.org/10.1109/TCOMM.2005.858667