This thesis presents a novel buffer scheduling algorithm, which is called as the BSCOT algorithm (Buffer Scheduling Considering Offset Time), to reduce the data loss due to early arrival problem of the burst data in optical burst-switched WDM networks.
When a burst enters into the optical switching matrix before its burst control packet (BCP) has been fully processed within the predetermined processing time due to excessive delay, this event is called $\emph{early arrival}$. Early arrival problem can result in burst data loss in OBS node. Data loss due to early arrival frequently happens to BCP close to the egress node. The conventional solution is taken at the data plane by using fixed-length inlet fiber delay lines (FDLs). However, we propose a new approach taken at the control plane.
In the BSCOT algorithm, a BCP with short residual offset time is sent to the scheduler prior to a BCP with long residual offset time. The BSCOT algorithm can decrease the total loss probability due to early arrival problem under a bursty environment and reduce the ratio of burst loss with short offset time to total burst loss, compared to the first-come first-served (FCFS) algorithm.
광 버스트 스위칭 네트워크에서는 버스트 제어 패킷의 과도한 지연으로 인한 "이른 도착" 문제가 발생하여 데이터 버스트를 잃게 된다. "이른 도착" 문제는 core 노드의 버스트 제어 패킷이 제어 채널의 혼잡으로 인해 ingress노드에서 미리 결정되어진 프로세싱 시간안에 완전히 프로세싱을 하지 못한 상황에서 고정된offset time이 지난후 스위칭 패브릭에 데이터 버스트가 들어 왔을 때 발생하게 된다. 또한, 이른 도착 문제는 egress 노드쪽에 가까운 즉, 옵셋타임이 적은 버스트 제어 패킷에서 더 자주 발생을 하게 된다. 이러한 문제를 해결하고자 기존에 해결 방식에서는 모든 데이터 채널에 고정된inlet FDL을 사용함으로 버스트 제어 패킷이 충분히 프로세싱 할수 있도록 데이터 버스트를 지연시키는 방안이다. 이는 혼잡상황이 아닐때에도 모든 데이터가 inlet FDL을 통과하게 되므로 전체적 지연이 발생하게 된다.
본 논문에서는 혼잡 상황이 발생했을시 이른 도착 문제를 제어 평면에서 해결하는 옵셋 타임을 고려한 새로운 버퍼 스케쥴링 (BSCOT) 알고리즘을 제안했다. 혼잡 상황 발생시 offset time이 적은 제어 패킷을 이전에 와 있던 긴 offset time을 가진 제어 패킷보다 먼저 스케쥴러에 보냄으로써 이른 도착으로 인한 데이터 손실을 줄일 수 있다. 이러한 BSCOT 알고리즘은 일반적으로 가장 많이 사용하는 선도착 선처리 스케쥴링 (FCFS)에 비해 버스트한 도착 환경에서 $10^-2 ~ 10^-3$ 버스트 데이터 손실률을 줄일수 있다.
