ATM 라우터와 ATM 스위치로 구성되는 ATM-LAN에서의 ABR 서비스 제공을 위한 각 구성 시스템에서 의 구현 방안을 제안한다. ATM 라우터에서는 ABR 기능을 갖는 ATM접속 카드를 기존의 ATM 접속 카드대신에 실장하여 ATM 망의 종단 시스템으로 동작되게 하고, ATM 스위치에서는 ABR 서비스의 제공을 위해 스위치에서 가져야 하는 가장 기본적인 기능인 EFCI 기능의 구현 구조를 제시하였다. 또한 기능을 구현한 후에 실제 동작 여부를 확인하기 위한 단계별 시험 방안도 제시하였다.
The end-to-end rate-based control mechanism is used for the flow control of the ABR service to allow much more flexibility in ATM switching system. To accommodate the ABR service effciently many algorithms such as EFCI, EPRCA, ERICA, and CAPC2 have been proposed for the switch algorithm. ABR cells and related RM cells are received at the ATM switch fabric transparently without any processing. And then cells received from the traffic source are queued in the ABR buffer of switching system. The ABR buffer usually has some thresholds for easy congestion control signal transmission. Whatever we use, therefore, these can be many ABR traffic control algorithms to implement the ABR transfer capability. The genertion of congestion indicate signal for ABR control algorithms is determined by ABR buffer satus. And ABR buffer status is determined by ABR cells transfer ratio in ATM switch fabrics. In this paper, we presented the functional structures for control of the ABR traffic capability, proposed the readout scheduling, cell slot allocation of output link and the buffer allocation model for effective ABR traffic guranteeing with considering CBR/VBR traffics in ATM switch. Since the proposed readout scheduling scheme can provide more avaliable space to ABR buffer than existing readout scheduling scheme, generation rate of a SEND signal, that is, BCN signal in destination node can be increased for ABR call connection. Therefore, the proposed scheme, in this paper, can be appropriate as algorithm for effective ABR traffic service on output link of ATM switching node.
ATM(Asychronous Transfer Mode) 표준에서 제안된 EMRCA(Explicit Max_min Rate Control Algorithm) 스위치 방식은 ATM 네트워크에서 ABR(Available Bit Rate) 서비스 트래픽을 제어한다. ATM 네트워크의 ABR 서비스 분류는 다양한 링크 용량에 적용하기 위하여 피드백 제어 방식을 사용한다. VS/VD(Virtual Source/Virtual Destination) 기법은 다른 종단간 ABR 제어 루프를 격리된 루프들로부터 분리할 수 있도록 해준다. 피드백 지연과 내부적으로 폐쇄된 구간을 갖는 ABR 트래픽 제어는 처리량, 지연 그리고 지터 등을 고려한 ABR 접속에 있어서 보다 나은 성능과 QoS(Quality of Service)를 제공한다. 본 논문은 ABR VS/VD 흐름 제어 방식에 관한 연구이다. 매개변수를 정확하게 선택하고 시스템의 안정성과 같은 성능을 평가하는 수단을 제공하기 위하여 선형 제어 이론을 사용하여 모델링 하였다. 성능 개선의 목적은 높은 링크 이용율과 공정한 대역폭 분배 그리고 안정된 동작등이며 이는 이산 사건 시뮬레이션을 하였다. 본 논문에서는 VS/VD 스위치의 특수한 레이아웃에 맞춘 ABR 흐름 제어 방식의 설계에 선형 제어 이론을 사용한 것이며 시뮬레이션을 하여 기존의 폭주 제어 방식보다 우수함을 보였다.
본 논문에서는 위상 ATM 네트워크에서 장거리 의존성(Long-Range Dependent) VBR 트래픽이 존재할 경우에 있어서 ABR 서비스를 통한 비디오 트래픽의 성능에 대하여 고찰하였다. 인터넷을 이용하는 트래픽 중 압축/부호화된 비디오 트래픽이 급증하고 있는 가운데 제한된 네트워크 자원을 이용하여 이러한 비디오 트래픽들의 효과적인 전송을 위한 연구가 다각적으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 ATM 네트워크에서 ABR 서비스를 이용한 비디오 서비스 전송에 대해, 특별히 갈수록 무선 통신을 이용한 서비스가 확산되고 있는 것을 고려하여 위성 ATM 네트워크 환경에서 여러 문제점들을 고찰하였다. ATM 포럼에서 제정된 서비스들 중에 비디오 트래픽 전송을 위해 CBR 혹은 VBR 서비스가 있지만, 데이터 서비스를 우선으로 하는 ABR 서비스는 약간의 대역폭, 즉 최소셀율 (Minimum Cell Rate: MCR) 만으로도 연결이 설정되며, 특히 피드백 매커니즘을 이용하여 소스의 데이터 전송률을 조절할 수 있으므로 네트워크의 부하에 따라 비디오 서비스의 질을 조절할 수 있는 응용에서는 커다란 장점을 가지게 된다. 본 논문에서 사용된 장거리 의존성 VBR 트래픽으로? 압축된 비디오 소스가 사용되었다. 이 압축된 비디오 소스는 MPEG-2 전송 스트림과 유사하도록 모델링 되어 진다. MPEG-2 압축된 비디오 트래픽 스트림은 다른 비트률을 갖는 세 개의 다른 종류의 프레임 즉, I-프레임, P-프레임, B-프레임으로 구성된다. 따라서 네트워크가 혼잡 상태일 경우에는 위와 같은 MPEG 비디오 스트림의 특성을 이용하여 송신측의 셀 전송을 조절하여 서비스의 질을 조절함으로 미연에 셀 손실을 막는 방법을 사용할 수 있다. 우선 순위가 높고 사용 대역폭에서의 높은 변이를 가진 VBR 트래픽으로 인하여 TCP 트래픽을 전송하는 ABR 트래픽들이 사용할 수 있는 대역폭의 용량변이가 매우 높다. 따라서 요구되는 서비스의 질(QoS: Quality of Service)을 만족하기 위하여 스위치에서 많은 버퍼가 필요하다. 더욱이 피드백 지연이 큰 위성 ATM 네트워크에서는 지연에 비례하는 만큼의 버퍼를 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 변이가 심한 VBR 트래픽이 존재할 경우에 스위치에서 ABR 트래픽을 위해 필요한 버퍼에 대하여 EFCI와 ER 스위치(ERICA+)와 같이 서로 다른 구조를 가진 ABR 스위치들 간의 비교 뿐 아니라 VBR 트래픽이 ON-OFF 인 경우 痼?비교도 이루어진다.
As user's demands for high-speed data traffic are recently increased, ABR services are considered as one of important service requirements in ATM networks. Unfortunately, a number of existing ATM switching systems have structural drawbacks as to support ABR services because these switching systems have been developed to support realtime(rt) services such as CBR and rt-VBR services. To support ABR services in the existing ATM switching systems, new traffic control mechanisms for ABR services are required. This paper proposes a method for supporting ABR services in ATM swithcing systems without back-pressure mechanisms and evaluates the performance of the proposed method using simulation.
ATM 네트워크의 목적은 다양한 네트워크의 접속을 지원하는 것이다. ATM 네트워크에서는 트래픽 제어 방식으로 ACR(Allowed Cell Rate)의 변화를 이용하여 링크 대역폭의 이용률을 증대시키는 트래픽 제어 방식인 EPRCA(Enhanced Proportional Rate Control Algorithm) 스위치를 이용한 ABR(Available Bit Rate) 서비스 방법을 사용한다. 그러나 ABR 서비스에서는 서로 다른 RTT(Round Trip Times) 접속에 따른 서로 다른 처리 방법을 사용한다. 따라서 본 논문에서는 서로 다른 처리방법에 따른 불공정성을 개선하기 위해 ABR 셀 지연 방법을 사용한다. 본 연구의 셀 지연방법에서는 3가지 셀 지연 참조 매개변수가 정의되어 있으며 RM(Resource Mana-gement) 셀 메시지에 반영된다. 제안한 방식의 성능을 평가하기 위하여 ABR 지연방법과 ABR RMM(Relative Rate Marking) 방법 사이에서 각각의 TCP 접속의 공정성을 비교한다. 그리고 병목 링크 대역폭을 공유하는 서로 다른 RTT를 갖는 6개의 TCP 접속과 백그라운드 트래픽을 갖는 간단한 ATM 네트워크 모델을 사용하여 시뮬레이션을 수행하였다. TCP 효율에 기반 한 시뮬레이션을 수행한 결과 ABR 셀 지연 방식이 TCP 접속 사이에서 공정성을 개선한다는 것을 알 수 있다.
장거리 링크를 가지는 ATM 망에서는 긴 전파지연의 영향을 고려하여 설정된 가상종단시스템을 이용하여 ABR 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 가상종단시스템을 이용하여 ABR 서비스를 제공하는 데에 필요한 조건인 많은 개수의 가상연결들에 대한 ABR 서비스 제어 기능을 설계하기 위한 제반 고려 사항들을 살펴보고 구현을 위한 설계 구조를 제시하였다. 제시한 설계 구조에서는 많은 개수의 가상연결들에 대해 ABR 서비스를 수용해 줄 수 있도록 공유 메모리 구조를 이용한 셀 송출 제어 구조를 적용하였다.
ATM 포럼에서는 버스트 특성이 높고 그 크기를 예측하기 힘든 트래픽 특성을 가진 ABR 트래픽을 새로이 정의하였다. 이 트래픽은 지연보다 손실에 더 민감한 특성을 가지 므로 셀의 손실을 최소화하여 패킷을 재전송하는 경우를 최소화하는 것이 바람직하다. ATM 포럼에서는 ABR트래픽 제어를 위해 율기반 (rate-based)제어 방식인 EPRCA알고리 즘을 채택하였다. 본 논문에서는 이 EPRCA 알고리즘과 BECN, BP 등과 같은 피이드백 제어 방법을 조합한 형태의 제어 방식을 제안한다. 이러한 조합형태의 제어 방식은 ABR 트래픽을 좀더 효율적으로 제어할 수 있고 파라미터 값을 적절히 제어함으로써 효율성을 더욱 높일 수 있음을 시뮬레이션을 통하여 보인다.
ABR(Available Bit Rate) 서비스는 ATM(Asynchronous Transfer Mode)망에서 guranteed 서비스에 의해 사용되고 있지 않는 여분의망 자원을 보다 효율적으로 사용키 위해 최대 전송률이 높고 burst한 특성을 지닌 응용들을 best effort 형태로 지원해주는 서비스이다. ATM 망에서 ABR 흐름제어를 위해 사용되는 스위치는 폭주상태 정보만 제공하는 EFCI(Explicit Forward Congestion Indication)스위치와 fair rate를 source에게 제공하는 ER(Explicit Rate)스위치로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 ATM망에서 ABR 서비스를 위하여 EFCI 스위치와 ER 스위치가 ATM망에서 혼용되어 사용될 경우 ABR트래픽을 효율적으로 처리하기 위한 스위칭운용기술에 대해서 분석하였다.
ATM망에서 CVR, VBR, UBR, ABR과 같은 트랙이 존재하는데 특히 ABR 트래픽 관리에 대해서 많은 연구가 진행되고 있다. ABR은 CBR/VBR이 쓰고 남은 대역폭을 쓰게 되는데 이 남은 대역폭을 효율적으로 사용하고자 많은 방식이 나오고 있다 ATM Forum의 트래픽 관리 WG(Working Group)에서는 ABR서비스의 흐름제어 loop을 구현하기위한 방식으로 Rate-based와 Credit-base. 그리고 이 두 가지 방식을 혼합한 방식에 대해서연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 Rate-based 방식에서 EFCI. ER과 VS / VD(Virtual Source/Virtual Destination)등을 이용한 스위치에 대해서 알아보고 VS/VD 방식과 기존의EPRCA알고리듬을 응용하여 효율적으로 ABR트래픽을 관리할 수 있는 새로운 메커니즘을제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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