Optical burst switching (OBS) networks have suffered from the
burst contention problem due to its limited functioned optical
buffer. Burst contentions take place i) when the network is
congested by increased input traffic, or ii) two or more bursts
demand the same wavelength exactly at the same time even though
there is no congestion. From these insights, we present three
methods that make higher throughputs and lower burst losses in the
OBS network.
First, from the viewpoint of flow control, we propose a burst flow
control algorithm that controls the length of a burst based on the
congestion price on its path. With the proposed flow control
algorithm, the OBS network achieves improved efficiency given QoS
constraint such as burst loss ratio compared to the case where a
burst contention resolution scheme is solely used.
Next, to remove expensive optical buffer inside OBS network, we
develop an edge delay method which decreases burst losses
especially by resolving overlapped bursts only in a specified
node. When some bursts go through the contention and need
buffering to avoid contentions in the node, instead of using
optical buffer, the proposed method makes them be delayed
initially for the required buffering time at its ingress edge
node.
Lastly, we propose the joint control framework which control both
OBS network congestion and the burst contention. Proposed joint
optimization of congestion control and burst contention control
can significantly increase OBS network capacity, nearly achieving no burst loss
at any utilization. We firstly design a distributed optimal resource
allocation framework in OBS network using the utility maximization problem.
In addition, varying the utility function of this optimization scheme,
we can apply various resource sharing policy in OBS network
as we do in the existing queue based networks.
기존의 광 네트워크(망)는 광 교환기술의 미성숙성 때문에 그의
충분한 파장자원을 제대로 활용하지 못하는 문제에 시달려왔다. 특히
광 버스트교환시스템은 같은 시간대에 같은 파장 자원을 경쟁하려는
버스트들로 인해 충돌이 발생하며 그로 인한 버스트손실이 고질적인
문제가 되고 있다. 본 논문에서는 어떤 환경하에서도 그 큰 파장자원을
효율적, 경제적으로 사용할수 있는 방법으로서 3가지 해결책을
제시하고자 한다. 첫번째 해결책으로서는, 기존의 버스트 충돌
해결방법들로서는 과다한 입력 트래픽에 대해서 충돌 해결능력의
한계가 있으므로, 이 방법들에다가 혼잡제어기능을 추가하였다. 그래서
각 파장의 혼잡상황을 측정하고 그것을 해당 가장자리노드에게
전달하였다. 그런방법으로 광네트워크 에지간 버스트 흐름에
들어오는 트래픽의 양을 조절하여 혼잡상황에서도 주어진 버스트
로스율이내로 쓸수있는 네트워크의 용량을 효과적으로 증대시킬수
있다. 두번째 해결책으로서 비싼 광 섬유지연장치를 쓰지않고
효과적으로 이용가능한 네트워크의 용량을 증대시킬수 있는 경제적인
방법을 제안하였다. 이를 위하여 광네트워크의 에지에 있는 버퍼를
이용하여 버스트의 출발시간을 제어하였다 . 이 방법을 이용하여 광
네트워크에서 요구되는 광 파이버 지연장치들의 수를 근본적으로
줄일수 있다. 마지막 해결방법으로서 혼잡제어와 충돌제어를 동시에
고려하여 제어하는 하나의 이론적 토대를 제시하였다. 제안하는 혼잡
및 충돌제어의 혼합제어는 어떤 사용량에서도 버스트 손실이 거의 없이
광 버스트 교환 네트워크를 쓸수 있는 용량을 현저히 증대시킬수 있다.
이 이론적 토대를 이용하여 광네트워크 에지간 버스트 흐름간에 자원을
공유하는 여러가지 정책을 효용함수를 바꿔가면서 쓸수있다 (예를 들면
비례 공평적 정책). 따라서 이러한 효용 극대화 방법을 이용하여
분산방식의 최적 자원 할당의 이론적인 토대를 광 버스트 교환
네트워크에서 처음으로 제안하였다.
