ATM交換系統之定序法則設計

Abstract

非同步傳輸模式(ATM)乃是未來寬頻網路上用 來傳送各式各樣訊務的一種有效且較具彈性的 重要技術.為了要充分利用網路資源並能滿足 網路用戶所需的服務品質(QoS),就必須依照服務 需求給予用戶訊務適當的優先權.在通道建立 期間,每一服務將根據其遲滯(Delay)與遺失(Loss) 優先權被指定到某一特定類別,而ATM網路節點 上將有一定序器(Scheduler)依據其服務類別來排 定ATM cells之間離開與拾棄之先後順序.目前以發表的定序法則都只考慮一種(遲滯或遺失)優 先權.在此計畫中,定序的設計將同時考慮多樣 的遲滯與遺失優先權,並將針對遲滯敏感( Delay-sensitive)的Cells提出三種定序法則.分別是全然先發(Fully preemptive)、不可先發(Non-preemptive )和部分先發(Semi-preemptive).全然先發的方法允 許一新進具高優先權的Cell可以比所有新進具 低優先權的Cells和在佇列中等待具低優先權的 Cells先傳送.不可先發的方法則僅允許一新進具 高優先權的Cell比新進具低優先權的Cell先傳送, 而排在所有已在佇列中等後的Cell之後.至於部 分先發的方法則採取折衷的方式,給予具高優 先權的Cells一定限度的優待,卻也不至於無限制地延遲具低優先權的Cells.另外,我們也將考慮 有關遺失敏感Cells的定序機制.一稱為"Push out" 的Cell捨棄策略即為其中一例,它能允許佇列為 所有服務類別所共享.我們終將分別對遺失敏 感與遲滯敏感的通道分析其Cell遺失率與 End-to-end遲滯.雖然有訊務控制(Traffic control)來 預防交換系統的擁塞現象,但當交換系統察覺 有擁塞的趨勢時,ATM交換系統仍需藉於反應式 控制(Reactive control).反應式控制所需考慮的是 決定出擁塞現象的存在以及根據一些參數來做 出適當的反應.這些參數計有擁塞臨界值( Threshold)、抑制頻率(Throttling frequency)以及頻寬 增/減量等.最近已有一些機制發表,而它們的效 能多經由模擬(Simulation)來加以評估.此計畫的 另一目標乃是要研究出一適當的數學模式和分 析方法用以精確地決定前述參數值的設定.同 時也驗證這些反應式控制機制的優越性.最後,為了促進ATM的發展與研究效率,此計畫的最後 目標將架構出一ATM模擬器的雛型,它將允許使 用者指定各式各樣的網路參數、服務品質、訊 務特性、並藉由圖形工具與一小型網路產生效 能輸出,諸如:End-to-end遲滯、遲滯變異(Jitter)和 Cell遺失率.綜合以上,我們將工作項目詳列如下 :(1)研究"Push out"方法對於遺失敏感(Loss-sensitive) Cell的效能;(2)對遲滯敏感(Delay-sensitive)C ell的定 序法則設計、數學模式分析與模擬;(3)針對服 務品質(QoS)比較各定序法則的效能;(4)經由分析 模式與模擬決定位於NNI界面之反應式控制( Reactive control)的參數值(包括臨界值、抑制頻率 );(5)經由分析模式與模擬決定位於UNI界面之反 應式控制(Reactive control)的參數值(諸如頻寬增/減量);(6)設計並架構出一套ATM模擬測試床( Testbed).