비동기식 지터 상한 보장 네트워크의 구현 (Implementation of a Jitter Bound Guarantee Network Without Time-Synchronization)

서지정보

· 발행기관 : 한국통신학회
· 수록지 정보 : 한국통신학회논문지 / 46권 / 12호 / 2270 ~ 2279페이지
· 저자명 : 권주혁, 정진우

초록

네트워크의 시간 동기화 없이 목적지 근처에서의 버퍼를 사용해 지터의 상한을 보장하는 방법이 최근 제안되었다. 이 기술은 버퍼에서 사전에 정한 규정에 따라 특정 시각까지 패킷을 보관하는 방식으로 지터의 상한을 보장하면서 단대단 지연 시간의 상한도 보장한다. 하지만 해당 기술은 버퍼에서의 컷 쓰루(cut-through)가 가능하다는 조건이 필요하다. 본 논문에서는 컷 쓰루가 불가능한 경우에도 지연 시간과 지터 상한을 보장할 수 있다는 것을 증명하였다. 더 나아가 제안하는 기술을 간단한 소규모 임베디드 시스템에 구현하여 제로 지터를 달성할 수 있음을보였다. 임베디드 시스템은 프로그래머블 하드웨어인 xCORE-200 eXplorerKIT를 사용하였다. 실험은 이상적인 상황과 현실적인 상황을 상정하고 진행하였다. 이상적인 상황에서는 소스와 목적지, 버퍼 모듈을 하나의 디바이스에, 네트워크 모듈을 다른 디바이스에 구현해 클록 드리프트가 없으며, 네트워크의 무적위적인 지연 시간이 없다. 현실적인 상황에서는 소스와 네트워크를 같은 디바이스에, 다른 하나에 버퍼와 목적지를 구현해 소스와 목적지간 클록 드리프트를 발생시켰고 네트워크에서 무작위 지연 시간을 겪게 하였다. 구현 결과 이상적인 상황에서는 제로지터를 달성하였고 현실적인 환경에서는 지터의 상한보다 훨씬 작은 수준의 지터를 달성하였다. 이를 통해 제안하는 기술이 특별한 하드웨어와 네트워크의 도움 없이 단말의 버퍼와 소프트웨어 코딩만으로 지터 상한 보장이 가능하고 조건에 따라 제로 지터를 달성할 수 있음을 보였다.

영어초록

It has been recently proposed a method that guarantees jitter upper bounds by using a buffer near the destination, without time synchronization of the network. In this paper, we demonstrate that the latency and jitter upper bounds can still be guaranteed even when cut-through is impossible. Furthermore, it is shown that the proposed technique can be implemented with a simple small-scale embedded system to achieve zero-jitter.
The experiments have been conducted in an ideal case and a realistic case. In the ideal case, the source, the destination, and the buffer are implemented in the same device and the network module in the other device.
The realistic case implements the source and the network on a single device and the buffer and destination on the other device. In this case it suffers from clock drift between the source and the destination, and random latencies in the network. As a result of the implementation, we achieved zero jitter in an ideal situation and a level of jitter much smaller than the upper bound of jitter in a realistic environment. It has been shown that the proposed technology can guarantee the upper jitter bound only by software coding at end nodes, without a help from a special hardware or a network, and achieve zero jitter according to conditions.

참고자료

· 없음