Abstract
A multicast traffic’s feature is the function of providing a point to multipoints cell transmission, which is emerging from the main function of ATM switch. However, when a conventional point-to-point switch executes a multicast function, the excess load is occurred because unicast cell as well as multicast cell passed the copy network. Additionally, due to the excess load, multicast cells collide with other cells in a switch. Thus a deadlock that losses cells raises, extremely diminishes the performance of switch. An input queued switch also has a defect of the HOL (Head of Line) blocking that less lessens the performance of the switch. In the proposed multicast switch, we use shared memory switch to reduce HOL blocking and deadlock. In order to decrease switch’s complexity and cell's processing time, to improve a throughput, we utilize the method that routes a cell on a separated paths by traffic pattern and the scheduling algorithm that processes a maximum 2N cell at once in the control part. Besides, when cells is congested at an output port, a cell loss probability increases. Thus we use the Output Memory (OM) to reduce the cell loss probability. And we make use of the method that stores the assigned memory (UM, MM) with a cell by a traffic pattern and clears the cell of the Output memory after a fixed saving time to improve the memory utilization rate. The performance of the proposed switch is executed and compared with the conventional policy under the burst traffic condition through both the analysis based on Markov chain and simulation.
멀티캐스트 트래픽의 특징은 한 노드에서 특정 다수노드로 셀을 전송하는 방법으로써 ATM 스위치의 중요한 기능으로 부각되고 있다. 그러나, 기존에 나와 있는 point-to-point 스위치로 멀티캐스트 기능을 수행할 경우 멀티캐스트 셀 뿐만 아니라 유니캐스트 셀도 복사망을 통과하게 되어 복사망에서 추가적인 부하가 발생된다. 이 추가적인 부하로 인하여 멀티캐스트 셀이 다른 셀과의 충돌로 셀이 손실되는 데드락 현상이 발생하여 전체 스위치 성능을 현저히 감소시킨다. 또한 입력 저장 스위치 (Input queued switch)구조는 전체 스위치의 성능을 저하시키는 HOL 블록킹(blocking)의 단점을 가지고 있다. 제안한 스위치 구조는 HOL 블록킹 및 데드락 현상을 줄이기 위하여 공유 메모리 스위치를 이용하였다. 스위치의 복잡도와 셀 처리 시간을 줄이고 처리율(throughput)의 향상을 위해 셀 형태에 따라 분리해서 경로 배정하는 방식과 제어부에서 최대 2N개의 셀들을 동시에 처리하는 스케줄링 기법을 이용하였다. 또한 특정 포트로 트래픽이 밀집되었을 때 발생하는 손실률을 줄이기 위하여 출력 메모리를 이용하였으며 메모리 효율성 향상을 위하여 입력 셀의 ?'?형태에 따라 셀들을 분리 저장하는 방식과출력 메모리에서 일정 시간이 지난 셀을 폐기하는 방식을 이용하였다. 제안한 스위치의 분석을 위하여 마코흐(Markov) 체인을 이용한 성능 해석을 실시하였고 버스트(burst) 트래픽 조건에서의 모의 실험을 통하여 제안한 방식과 기존의 방식간의 성능을 비교, 분석하였다.
