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KR100503417B1 - 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 ＱｏＳ 보장형 스케쥴링시스템 및 방법 - Google Patents

이더넷 수동형 광 네트워크에서의 ＱｏＳ 보장형 스케쥴링시스템 및 방법 Download PDF

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KR100503417B1
KR100503417B1 KR10-2002-0081920A KR20020081920A KR100503417B1 KR 100503417 B1 KR100503417 B1 KR 100503417B1 KR 20020081920 A KR20020081920 A KR 20020081920A KR 100503417 B1 KR100503417 B1 KR 100503417B1
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린장
안응석
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한국전자통신연구원
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Abstract

이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템 및 방법이 개시된다. 제1버퍼에는 서비스 품질(Quality of Service : QoS)에 대한 보장이 요구되는 제1트래픽이 저장된다. 제2버퍼에는 우선적인 전송순위가 부여된 제2트래픽이 저장된다. 스케줄러는 제1트래픽 및 제2트래픽의 유입에 따라 제1버퍼 및 제2버퍼의 큐 길이 정보를 검출하여 대역폭 할당장치로 전송하고, 대역폭 할당장치로부터 할당받은 대역폭에 따라 제1버퍼 및 제2버퍼에 유입되는 트래픽의 유입량과 길이를 기초로 예상되는 서비스 시간을 계산하여 각각의 트래픽에 대해 대역폭을 할당한다. 먹스는 스케줄러를 통해 입력되는 트래픽을 다중화하여 대역폭 할당장치로 전송한다. 이에 의해, 이중 DEB-GPS 스케쥴링을 이용하여 품질 보장이 요구되는 트래픽을 제약된 지연시간을 보장하고 트래픽의 손실이 없도록 함으로써, 최선형 서비스에 대한 대역폭을 최대한 효율적으로 이용하면서 서비스의 품질을 보장할 수 있다.

Description

이더넷 수동형 광 네트워크에서의 ＱｏＳ 보장형 스케쥴링 시스템 및 방법 {QoS guaranteed scheduling system in ethernet passive optical networks and method thereof}
본 발명은 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이더넷 수동형 광 네트워크에서 광통신망 유닛에서 광선로종단장치로의 상향 데이터 전송시 지연시간의 제약조건을 만족하면서 안전한 데이터의 전송이 가능한 슬롯할당을 통해 QoS를 보장하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
수동형 광 가입자 망(Passive Optical Network : PON)은 정보화 사회로 접어들면서 급격히 증가하고 있는 각종 데이터 서비스와 고화질의 비디오 서비스와 같은 광대역 서비스를 가입자에게 제공하기 위해 광섬유를 가입자단까지 직접 연결하는 광 억세스 가입자망이다. PON은 서비스의 제공자인 중앙 기지국(Central Office : CO)과 수요자인 가입자들(Subscribers)을 수동 광소자만을 이용하여 연결한 망이다. PON상에서 다중화된 음성, 데이터, 비디오 등의 서비스은 광 신호에 실려 가입자들이 공유하고 있는 광섬유와 광분배기를 통하여 가입자까지 수동적으로 전송된다. 현재, PON은 다양한 형태로 구현되고 있는 바, 그 중에서 이더넷을 채용한 PON(Ethernet Passive Optical Network : E-PON)이 가장 유력하게 대두되고 있다.
종래의 E-PON은 동일 파장 대역을 시간적으로 분할하여 중앙기지국에서 각 가입자단에게 분할된 타임슬롯(Time Slot)을 할당하고 데이터를 전송하는 방식을 채용하고 있다. 그러나, 시간 분할 다중화 방식(Time Division Multiplexing : TDM)을 사용하는 E-PON에서는 각 가입자단의 광통신방유닛(Optical Network Unit : ONU)은 할당된 타임슬롯에서만 데이터를 송신할 수 있어 QoS가 보장되어야 하는 트래픽의 경우 만족할 수준의 QoS를 보장하기 어렵다는 문제가 있다.
종래의 E-PON에서의 대역폭을 시간 단위로 분할하여 데이터를 전송하는 TDM방식에는 폴링방식과 적응적폴링방식(Interleaved Polling with Adjusted Cycle Time : IPACT)이 있다. 폴링방식은 광선로종단장치(Optical Line Terminator : OLT)에서 ONU의 상향 대역폭을 할당할 때 고정된 슬롯을 할당하는 방식이다. 적응적폴링방식은 폴링 방식에 시간 주기를 적용한 종래의 TDM기법에서 유동적으로 대역폭을 할당하는 방식이다.
그러나, 종래의 TDM방식의 기법은 고정적인 슬롯을 할당한 경우에 유동적으로 변화하는 트래픽의 요구를 수용할 수 없는 문제점을 가지고 있다. 또한, 대역폭의 효율적인 이용이 어려우며, ONU의 수에 따라 지연시간이 길어져서 ONU의 확장성이 떨어져 QoS를 보장하기가 어려운 점이 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 유동적으로 슬롯을 할당하는 기법을 사용하게 되었으나, 종래의 TDM기법에서 유동적으로 대역폭을 할당하는 기법(IPACT 등)들은 효율적인 대역폭의 이용에만 집중함으로써 QoS를 보장하지 못한다는 문제가 있다. 또한, IPACT방식은 이더넷상의 트래픽 특성에 따라 공정한 대역폭 할당이 이루어지기 어렵고 ONU의 확장성에 있어서도 제약을 받는다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이더넷 수동형 광 네트워크에서 상향 데이터 전송시 새로운 슬롯할당 기법을 이용하여 QoS가 요구되는 전송 플로우에 대해 제약되어 있는 지연시간과 지연변이를 제어하여 QoS를 보장하는 스케줄링 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 이더넷 수동형 광 네트워크에서 상향 데이터 전송시 새로운 슬롯할당 기법을 이용하여 QoS가 요구되는 전송 플로우에 대해 제약되어 있는 지연시간과 지연변이를 제어하여 QoS를 보장하는 스케줄링 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템의 일 실시예는, 서비스 품질(Quality of Service : QoS)에 대한 보장이 요구되는 제1트래픽이 저장되는 제1버퍼; 우선적인 전송순위가 부여된 제2트래픽이 저장되는 제2버퍼; 상기 제1트래픽 및 제2트래픽의 유입에 따라 상기 제1버퍼 및 제2버퍼의 큐 길이 정보를 검출하여 대역폭 할당장치로 전송하고, 상기 대역폭 할당장치로부터 할당받은 대역폭에 따라 상기 제1버퍼 및 제2버퍼에 유입되는 트래픽의 유입량과 길이를 기초로 예상되는 서비스 시간을 계산하여 각각의 트래픽에 대해 대역폭을 할당하는 스케줄러; 및 상기 스케줄러를 통해 입력되는 트래픽을 다중화하여 상기 대역폭 할당장치로 전송하는 먹스;를 구비한다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템의 다른 실시예는, 복수의 메모리영역을 가지며, 각각의 상기 메모리영역에는 연결되어 있는 가입자장치 각각으로부터 수신된 QoS가 요구되는 제1트래픽, 각각의 상기 제1트래픽에 대해 요구되는 전송율, 및 큐길이 정보가 저장되는 제1저장부; 복수의 메모리영역을 가지며, 각각의 상기 메모리영역에는 연결되어 있는 상기 가입자장치 각각으로부터 수신된 우선적인 전송순위가 부여된 제2트래픽, 각각의 상기 제2트래픽에 대해 요구되는 전송율, 및 큐길이 정보가 저장되는 제2저장부; 및 연결되어 있는 적어도 하나 이상의 상기 가입자장치로부터 수신된 트래픽 요구들에 대한 큐 길이 및 트래픽 정보를 기초로 상기 제1트래픽에 대해 우선적으로 대역폭을 할당하고, 할당가능한 전체 대역폭에서 상기 제1트래픽에 대해 할당된 대역폭을 감한 대역폭을 상기 제2트래픽의 수로 나누어 각각의 상기 제2트래픽에 대해 대역폭을 할당하는 스케줄러;를 구비한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 방법의 일 실시예는, (a) 연결되어 있는 적어도 하나 이상의 상기 가입자장치로부터 트래픽 요구들에 대한 큐 길이 및 트래픽 정보를 수신하는 단계; (b) 상기 트래픽 정보를 기초로 QoS가 요구되는 제1트래픽에 대해 우선적으로 대역폭을 할당하는 단계; (c) 할당가능한 전체 대역폭에서 상기 제1트래픽에 대해 할당된 대역폭을 감한 대역폭을 우선적인 전송순위가 부여된 제2트래픽의 수로 나누어 각각의 상기 제2트래픽에 대해 대역폭을 할당하는 단계; 및 (d) 상기 가입자장치에 대해 상기 제1트래픽 및 제2트래픽에 대한 대역폭 할당을 통지하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 이중 DEB-GPS 스케쥴링을 이용하여 품질 보장이 요구되는 트래픽을 제약된 지연시간을 보장하고 트래픽의 손실이 없도록 함으로써, 최선형 서비스에 대한 대역폭을 최대한 효율적으로 이용하면서 서비스의 품질을 보장할 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템 및 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템(100)은 가입자장치(110)와 망종단장치(150)로 구성된다.
가입자장치(110)는 스위치패브릭(112), 제1버퍼(114), 제2버퍼(116), 부스케줄러(118), 및 먹스(120)를 구비한다. 스위치패브릭(112)은 가입자장치(110)로 유입되는 패킷을 패킷의 특성에 따라 제1버퍼(114)와 제2버퍼(116)로 선택적으로 출력한다. 스위치패브릭(112)은 유입된 패킷이 QoS의 보장이 요구되는 패킷인 경우 해당 패킷을 제1버퍼(114)로 출력하고, 최선형 패킷인 경우에는 제2버퍼(116)로 출력한다. 제1버퍼(114)에는 스위치패브릭(112)로부터 입력받은 QoS의 보장이 요구되는 패킷이 저장되며, 제2버퍼(116)에는 최선형 패킷이 저장된다.
부스케줄러(118)는 망종단장치(130)에 구비된 주스케줄러(136)로 스위치패브릭(112)로부터 제1버퍼(114) 및 제2버퍼(116)로 유입되는 플로우에 따른 큐 길이 정보를 모니터링한 모니터링 정보를 전송한다. 또한, 부스케줄러(118)는 망종단장치(130)의 주스케줄러(136)에서 할당한 대역폭에 따라 제1버퍼(114) 및 제2버퍼(116)에 입력되는 패킷의 유입량과 길이를 기초로 예상되는 서비스 시간을 계산하여 각각의 패킷에 대한 대역폭을 할당한다. 먹스(120)는 부스케줄러(118)를 통해 입력되는 패킷을 다중화하여 망종단장치(130)로 전송한다.
망종단장치(130)는 제1저장부(132), 제2저장부(134), 주스케줄러(135), 및 가중치버퍼(138)를 구비한다. 제1저장부(132)는 복수의 메모리영역을 가지며, 각각의 메모리영역에는 연결되어 있는 가입자장치 각각으로부터 수신된 QoS가 요구되는 트래픽, 각각의 트래픽에 대해 요구되는 전송율, 및 큐길이 정보가 저장된다. 제2저장부(134)는 복수의 메모리영역을 가지며, 각각의 메모리영역에는 연결되어 있는 가입자장치 각각으로부터 수신된 최선형 트래픽, 각각의 트래픽에 대해 요구되는 전송율, 및 큐길이 정보가 저장된다.
주스케줄러(136)는 망종단장치(130)에 연결되어 있는 각각의 가입자장치로부터 수집된 트래픽 요청의 QoS 클래스에 따라 요구되는 정보들을 갱신하고 계산한다. 이 때, 주스케줄러(136)는 QoS의 보장이 요구되는 트래픽에 높은 가중치를 부여하여 우선적으로 대역폭을 할당한다. 또한, 주스케줄러(136)는 할당 가능한 전체 대역폭에서 QoS의 보장이 요구되는 트래픽을 위해 할당된 대역폭을 감한 대역폭을 전체 최선형 트래픽의 수로 나누어 부여된 가중치에 의해 각각의 최선형 트래픽에 대한 대역폭을 할당한다.
가중치버퍼(138)에는 QoS 클래스에 따른 가중치 및 최선형 트래픽의 특성에 따른 가중치가 저장된다.
또한, 가입자장치(110) 및 망종단장치(130)에 구비되는 스케줄러는 DEB-GPS(Deterministic Effective Bandwidth-Generalized Process Sharing) 방식에 의해 스케줄동작을 수행하는 DEB-GPS 스케줄러인 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 방법의 수행과정을 도시한 흐름도이다. 이하에서는, 설명의 편의를 위해 망종단장치에 하나의 가입자장치가 연결되어 있는 것으로 예로 들어 설명하나 망종단장치에 복수의 가입자장치가 연결될 수 있음은 당업자라면 용이하게 알 수 있는 것이다.
도 2를 참조하면, 한편, 망종단장치(130)는 연결되어 있는 가입자장치(110)와 주기적으로 물리계층의 운영 및 관리를 위한 메시지를 송수신하여 서로의 시간을 동기화한다(S200). 또한, 망종단장치(130)는 가입자장치(110)로부터 슬롯할당 효청 및 버퍼상태의 정보들을 수신하여 할당될 슬롯의 정보 및 허용 메시지를 각각의 가입자장치(110)에 할당한다(S210).
가입자장치(110)의 부스케줄러(118)는 제1버퍼(114) 및 제2버퍼(116)로 유입되는 각각의 트래픽에 대한 큐길이 및 트래픽 정보를 망종단장치로 보고한다(S220). 망종단장치(130)의 주스케줄러(136)는 트래픽의 요구가 제약된 지연시간을 만족하는지 확인한다(S230). 만약, 제약된 지연시간을 만족하지 못하면 가입자장치(110)에 QoS 요구조건에 대한 재설정 및 조정을 요구하고(S240), 제약된 지연시간을 만족하면 가입자장치(110)에서 요구한 트래픽의 DEB에 따라 기설정되어 있는 가중치를 부여하여 해당 가입자장치(110)에 할당할 대역폭을 계산한 후 계산된 대역폭을 할당한다(S250).
S250단계에서, 망종단장치(130)의 주스케줄러(136)는 가입자장치(110)에서 수집된 트래픽 요청의 QoS 클래스에 따라 요구되는 정보들을 갱신하고 계산한다. 이 때, 주스케줄러(136)는 서비스의 품질 보장이 요구되는 트래픽에 우선적으로 고정된 높은 가중치(Weight)를 부여하여 대역폭을 할당한다. 또한, 주스케줄러(136)는 할당가능한 전체 대역폭에서 QoS 트래픽을 위해 할당된 대역폭을 감한 대역폭을전체 최선형 트래픽의 수로 나누어 각각의 최선형 트래픽에 대해 부여된 가중치에 의해 최선형 트래픽에 대역폭을 할당한다. 이러한 대역폭 할당과정에서 주스케줄러(136)는 가입자장치(110)의 버퍼(114, 116)가 비워지는 시간 간격을 참조하여 계산된 버퍼 길이 정보를 참조한다.
S240단계 및 S250단계는 망종단장치(130)에서 수행되는 GPS기능에 해당한다.
대역폭을 할당받은 가입자장치(110)의 부스케줄러(118)는 입력된 트래픽간의 지연시간 변동폭과 지연시간 변동허용오차를 비교계산하여 할당된 대역폭에 대해 제약된 지연변이를 만족하는가를 확인한다(S260). 이를 위해 가입자장치(110)의 부스케줄러(118)는 유입되는 트래픽의 종류와 할당된 대역폭을 기초로 각각의 트래픽의 도착여부 및 길이에 의해 예상되는 서비스 시간을 계산한 후 트래픽간의 공정한 대역폭 할당을 위해 다음의 수학식에 의해 트래픽간의 지연시간 변동폭을 계산한다.
여기서, Ai(t) : i번째 스트림의 유입되는 트래픽,
φi : i번째 스트림의 가중치,
Wi(t) : 유입되는 i번째 스트림 트래픽의 양,
Qi(t) : i번째 스트림의 큐 길이,
ri : 유입되는 i번째 스트림의 할당된 비율,
Di와 δi: i번째 스트림의 지연시간과 지연변이, 그리고,
di 와 σi : i번째 스트림의 경험된 지연시간과 지연변이이다.
만약, 할당된 대역폭이 제약된 지연변이를 만족하지 못하면 가입자장치(110)는 QoS 요구조건을 재설정 및 조정하고(S270), 제약된 지연변이를 만족하면 각각의 트래픽에 대해 대역폭을 할당하여 서비스를 제공한다(S280).
도 3은 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케줄링 시스템을 구성하는 가입자장치에서 망종단장치로의 상향 전송을 도시한 도면이다. 이하에서, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케줄링 시스템을 구성하는 가입자장치에서 망종단장치로의 상향 전송 개념을 설명한다. 도 3에는 하나의 망종단장치(300)에 복수의 가입자장치(320, 330, 340)가 연결되어 있는 시스템이 도시되어 있다.
본 발명에서 채용하는 기법은 TDMA(Time Division Multiple Access)방식에 근거한 Dual DEB-GPS 스케줄러의 대역폭 할당 기법이다. 이러한 스케줄러의 대역폭 할당 개념은 각각의 가입자장치 (320, 330, 340)에서 망종단장치(300)로의 상향 대역폭의 이용에 관한 것이다. 시스템의 전체적인 구성은 각 사용자에 따른 요구(325, 335, 345)와 사용자들을 수용하는 가입자장치(320, 330, 340), 대역폭을 할당하는 망종단장치(300), 및 각각의 가입자장치(320, 330, 340)와 망종단장치(300)의 분기점에서 트래픽을 분기하는 분배기(Splitter)(310)로 구성되어 있다.
각각의 사용자들로부터 요구된 요구들(325, 335, 345)은 각각의 가입자장치(320, 330, 340)를 통해 망종단장치(400)로 전달된다. 각각의 가입자장치(320, 330, 340)들은 망종단장치(300)로부터 할당받은 슬롯에 자신의 전송데이터를 전송하고 그 데이터들(350)이 망종단장치(300)로 전송된다.
도 4는 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케줄링 시스템에서의 공정한 대역 할당 모델을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 공정한 대역폭의 할당은 가입자장치(400)에 구비된 GPS 스케줄러(410)에 의해 이루어진다. 요구 사항이 서로 다른 요구들(450)이 가입자장치(400)로 유입되면 요구사항에 따라 지연시간의 제약을 받는 요구(예를 들면, 참조번호가 460인 트래픽)와 제약을 받지 않는 요구(예를 들면, 참조번호가 470인 트래픽)로 구분된다. 지연시간의 제약여부에 따라 구분된 각각의 요구는 각각 가입자장치(400)에 구비된 버퍼(420, 430)에 저장된다. 또한, 각각의 요구는 각 버퍼(420, 430) 내의 큐(420-1 내지 420-n, 430-1 내지 430-n)에 의해 길이정보와 지연제약의 정보가 수집되고 지연제약에 관한 서비스가 종료될 때까지 지연제약을 받지 않는 요구들은 대기 상태로 존재한다. 이 때, DEB-GPS 스케줄러(410)는 각 큐(420-1 내지 420-n, 430-1 내지 430-n)들의 큐 길이와 가중치에 따라 스케줄 동작을 수행한다. DEB-GPS 스케줄러(410)는 EB-GPS 스케줄링 기법에 의해 각각의 스트림에 대해 공정하게 대역폭을 할당한다. 이 때의 할당된 대역폭은 지연제약과 지연변이의 제약을 만족시키는 QoS가 요구되는 요구(460)에 대한 대역폭의 보장에 따라 지연시간의 제약과 지연변이의 제약을 만족시키는 것과 제약이 요구되지 않는 요구(470)들의 대역폭 사용을 최대화하여 서비스할 수 있도록 공정하게 할당된 대역폭이다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템 및 방법에 의하면, 이중 DEB-GPS 스케쥴링을 이용하여 품질 보장이 요구되는 트래픽을 제약된 지연시간을 보장하고 트래픽의 손실이 없도록 함으로써, 최선형 서비스에 대한 대역폭을 최대한 효율적으로 이용하면서 서비스의 품질을 보장할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케줄링 시스템의 구성을 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케줄링 방법의 수행과정을 도시한 흐름도,
도 3은 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케줄링 시스템을 구성하는 가입자장치에서 망종단장치로의 상향 전송을 도시한 도면, 그리고,
도 4는 본 발명에 따른 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케줄링 시스템에서의 공정한 대역 할당 모델을 도시한 도면이다.

Claims (21)

  1. 서비스 품질(Quality of Service : QoS)에 대한 보장이 요구되는 제1트래픽이 저장되는 제1버퍼;
    우선적인 전송순위가 부여된 제2트래픽이 저장되는 제2버퍼;
    상기 제1트래픽 및 제2트래픽의 유입에 따라 상기 제1버퍼 및 제2버퍼의 큐 길이 정보를 검출하여 대역폭 할당장치로 전송하고, 상기 대역폭 할당장치로부터 할당받은 대역폭에 따라 상기 제1버퍼 및 제2버퍼에 유입되는 트래픽의 유입량과 길이를 기초로 예상되는 서비스 시간을 계산하여 각각의 트래픽에 대해 대역폭을 할당하는 스케줄러; 및
    상기 스케줄러를 통해 입력되는 트래픽을 다중화하여 상기 대역폭 할당장치로 전송하는 먹스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    유입되는 상기 트래픽의 특성에 따라 상기 트래픽을 상기 제1버퍼와 상기 제2버퍼로 선택적으로 출력하는 스위치패브릭을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스케줄러는,
    유입되는 트래픽의 종류와 할당된 대역폭을 기초로 각각의 트래픽의 도착여부 및 길이에 의해 예상되는 서비스 시간을 계산한 후 트래픽간의 공정한 대역폭 할당을 위한 트래픽간의 지연시간 변동폭을 산출하는 산출부;
    상기 산출된 지연시간 변동폭과 지연시간 변동허용오차를 비교하여 상기 대역폭 할당장치로부터 할당받은 대역폭에 대해 제약된 지연변이를 만족하는가를 확인하는 확인부; 및
    상기 할당받은 대역폭이 상기 제약된 지연변이를 만족하면 상기 제1버퍼 및 제2버퍼에 유입되는 트래픽의 유입량과 길이를 기초로 예상되는 서비스 시간을 계산하여 각각의 트래픽에 대해 대역폭을 할당하는 할당부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 스케줄러는 상기 할당된 대역폭이 제약된 지연변이를 만족하지 못하면 트래픽에 대한 QoS 요구조건을 재설정하거나 조정하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 스케줄러는 DEB-GPS(Deterministic Effective Bandwidth-Generalized Process Sharing) 방식에 의해 스케줄동작을 수행하는 DEB-GPS 스케줄러인 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템.
  7. 복수의 메모리영역을 가지며, 각각의 상기 메모리영역에는 연결되어 있는 가입자장치 각각으로부터 수신된 QoS가 요구되는 제1트래픽, 각각의 상기 제1트래픽에 대해 요구되는 전송율, 및 큐길이 정보가 저장되는 제1저장부;
    복수의 메모리영역을 가지며, 각각의 상기 메모리영역에는 연결되어 있는 상기 가입자장치 각각으로부터 수신된 우선적인 전송순위가 부여된 제2트래픽, 각각의 상기 제2트래픽에 대해 요구되는 전송율, 및 큐길이 정보가 저장되는 제2저장부; 및
    연결되어 있는 적어도 하나 이상의 상기 가입자장치로부터 수신된 트래픽 요구들에 대한 큐 길이 및 트래픽 정보를 기초로 상기 제1트래픽에 대해 우선적으로 대역폭을 할당하고, 할당가능한 전체 대역폭에서 상기 제1트래픽에 대해 할당된 대역폭을 감한 대역폭을 상기 제2트래픽의 수로 나누어 각각의 상기 제2트래픽에 대해 대역폭을 할당하는 스케줄러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 가입자장치와 주기적으로 물리계층의 운영 및 관리를 위한 메시지를 송수신하여 서로의 시간을 동기화하는 동기부; 및
    상기 가입자장치로부터 슬롯할당 요청 및 버퍼상태의 정보들을 수신하여 할당될 슬롯의 정보 및 허용 메시지를 상기 가입자장치 각각에 할당하는 장치관리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제1트래픽에 대한 QoS 클래스에 따른 제1가중치 및 상기 제2트래픽의 특성에 따른 제2가중치가 저장되는 가중치버퍼를 더 포함하며,
    상기 스케줄러는 상기 제1트래픽에 상기 제1가중치를 부여하고 상기 제2트래픽에 대해 상기 제2가중치를 부여하여 상기 제1트래픽 및 상기 제2트래픽에 대한 대역폭을 할당하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 스케줄러는,
    상기 가입자장치 각각으로부터 입력되는 트래픽의 요구가 제약된 지연시간을 만족하는가를 확인하는 확인부; 및
    상기 트래픽의 요구가 상기 제약된 지연시간을 만족하면 상기 가입자장치 각각에 대해 대역폭을 할당하는 할당부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 확인부는 상기 트래픽의 요구가 상기 제약된 지연시간을 만족하지 못하면, 상기 가입자장치로 요구조건에 대한 재설정 또는 조정을 요청하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 시스템.
  12. (a) 연결되어 있는 적어도 하나 이상의 상기 가입자장치로부터 트래픽 요구들에 대한 큐 길이 및 트래픽 정보를 수신하는 단계;
    (b) 상기 트래픽 정보를 기초로 QoS가 요구되는 제1트래픽에 대해 우선적으로 대역폭을 할당하는 단계;
    (c) 할당가능한 전체 대역폭에서 상기 제1트래픽에 대해 할당된 대역폭을 감한 대역폭을 우선적인 전송순위가 부여된 제2트래픽의 수로 나누어 각각의 상기 제2트래픽에 대해 대역폭을 할당하는 단계; 및
    (d) 상기 가입자장치에 대해 상기 제1트래픽 및 제2트래픽에 대한 대역폭 할당을 통지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 (a)단계 전에,
    상기 가입자장치와 주기적으로 물리계층의 운영 및 관리를 위한 메시지를 송수신하여 서로의 시간을 동기화하는 단계; 및
    상기 가입자장치로부터 슬롯할당 요청 및 버퍼상태의 정보들을 수신하여 할당될 슬롯의 정보 및 허용 메시지를 상기 가입자장치 각각에 할당하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 방법.
  14. 제 12항에 있어서,
    (e) 상기 가입자장치가 상기 제1트래픽 및 상기 제2트래픽의 유입량과 길이를 기초로 예상되는 서비스 시간을 계산하여 각각의 트래픽에 대해 대역폭을 할당하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 (e)단계는,
    (e1) 상기 가입자장치로 유입되는 트래픽의 종류와 상기 (d)단계에서 할당된 대역폭을 기초로 각각의 트래픽의 도착여부 및 길이에 의해 예상되는 서비스 시간을 계산한 후 트래픽간의 공정한 대역폭 할당을 위한 트래픽간의 지연시간 변동폭을 산출하는 단계;
    (e2) 상기 산출된 지연시간 변동폭과 지연시간 변동허용오차를 비교하여 상기 (e)단계에서 할당된 대역폭에 대해 제약된 지연변이를 만족하는가를 확인하는 단계; 및
    (e3) 상기 (d)단계에서 할당된 대역폭이 상기 제약된 지연변이를 만족하면 상기 가입자장치로 유입되는 QoS에 대한 보장이 요구되는 제1트래픽과 우선적인 전송순위가 부여된 제2트래픽의 유입량과 길이를 기초로 예상되는 서비스 시간을 계산하여 각각의 트래픽에 대해 대역폭을 할당하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 방법.
  16. 삭제
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 (e3)단계에서, 상기 할당된 대역폭이 제약된 지연변이를 만족하지 못하면 트래픽에 대한 QoS 요구조건을 재설정하거나 조정하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 방법.
  18. 제 12항에 있어서,
    상기 (a)단계는, 상기 가입자장치 각각으로부터 입력되는 트래픽의 요구가 제약된 지연시간을 만족하는가를 확인하는 단계;를 포함하며,
    상기 (b)단계 내지 상기 (d)단계는 상기 트래픽의 요구가 상기 제약된 지연시간을 만족하는 경우에 수행되는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 트래픽의 요구가 상기 제약된 지연시간을 만족하지 못하면, 상기 가입자장치로 요구조건에 대한 재설정 또는 조정을 요청하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 방법.
  20. 제 12항에 있어서,
    상기 (c)단계는 상기 제1트래픽에 QoS 클래스에 따른 제1가중치를 부여하고 상기 제2트래픽에 트래픽의 특성에 따른 제2가중치를 부여하여 상기 제1트래픽 및 상기 제2트래픽에 대한 대역폭을 할당하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 방법.
  21. (a) 연결되어 있는 적어도 하나 이상의 상기 가입자장치로부터 트래픽 요구들에 대한 큐 길이 및 트래픽 정보를 수신하는 단계;
    (b) 상기 트래픽 정보를 기초로 QoS가 요구되는 제1트래픽에 대해 우선적으로 대역폭을 할당하는 단계;
    (c) 할당가능한 전체 대역폭에서 상기 제1트래픽에 대해 할당된 대역폭을 감한 대역폭을 우선적인 전송순위가 부여된 제2트래픽의 수로 나누어 각각의 상기 제2트래픽에 대해 대역폭을 할당하는 단계; 및
    (d) 상기 가입자장치에 대해 상기 제1트래픽 및 제2트래픽에 대한 대역폭 할당을 통지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이더넷 수동형 광 네트워크에서의 QoS 보장형 스케쥴링 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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