A.-L. Beylot, P. Battistello, G. Grenier, I. Harfouche, M. Becker
Is it possible to use Monopath ATM Switches under Multiple or Single Source to Single Destination Bursty Traffic ?

 L'ATM  est  la  technique recommandée par l'ITU-T for les futurs
réseaux RNIS à hauts débits. Les  performances  des  réseaux  ATM
dépendront  des  performances des commutateurs. Plusieurs topolo­
gies ont été proposées pour ces commutateurs. Les plus fréquentes
sont    des    topologies    monochemin   (par   exemple   réseau
d'interconnection Banyan ou Delta).

 Le problème essentiel rencontré lors de la conception d'un  com­
mutateur  est du au fait que le futur trafic est mal caractérisé.
On prévoit des sources de trafics sporadiques.  Les  trafics  en­
trant  dans  un  commutateur  ne  sont  pas  surtout  des trafics
provenant des sources (voix, données, trafic video), ils provien­
nent surtout des sorties des autres commutateurs. On a montré que
ces trafics seraient aussi dissymétriques.

 Dans ce rapport  on essaie de répondre  à  la  question:  est-il
possible    d'utiliser    et    de   dimensionner   ces   réseaux
d'interconnection monochemins, sous des hypothèses réalistes pour
le  trafic.  On  étudie  les problèmes de performances dposés par
certains  de  ces  réseaux  pour  des  hypothèses  classiques  de
trafics: trafic sporadique Bernoulli interrompu (IBP) pour lequel
les cellules d'une rafale donnée sont supposées  suivre  le  même
canal  virtuel  (VC).  Deux  cas  sont  étudiés: le cas MSSD pour
lequel plusieurs rafales peuvent avoir la même destination, et le
cas  SSSD  pour  lequel  à un moment donné, seule une rafale peut
être destinée à une sortie donnée. Un  modèle  exact  du  premier
étage  est proposé et des simulations sont réalisées pour obtenir
des résultats pour l'ensemble du commutateur.

 Le modèle du premier étage suffit  à  montrer  que  ces  réseaux
d'interconnection  monochemins  ne  sont  pas bien adaptés. (Cela
peut aussi être déduit de la simulation de l'ensemble du commuta­
teur.)  Des  réseaux  multichemins  tels  que les réseaux de Clos
seraient plus performants.
 ATM is the technique recommended by the ITU-T for broadband  IS­
DN.  Performance of ATM network will depend on the performance of
ATM switches. Several interconnection networks were  proposed  to
design  those switches. The most commonly used are mono-path net­
works (e.g. Banyan or Delta networks).

 The main problem when designing a switch is due to the fact that
the  future  traffic  is  unknown.  Traffics  are  expected to be
bursty. Input processes into one switch  are  not  mostly  source
processes  (voice, data or video traffic), they are mostly output
processes from other switches. It has been shown that  the  input
traffic will be bursty and often unbalanced.

 In this paper, we investigate the following problem : is it pos­
sible to use and dimension those  monopath  interconnection  net­
works  under  quite  realistic  traffic  conditions ? Performance
problems of such interconnection  networks  are  presented  under
classical traffic assumptions : bursty Interrupted Bernoulli Pro­
cesses for which cells of a given burst are assumed to belong  to
the  same  Virtual  Channel. Two cases are studied : in the first
one, called Multiple Source to Single Destination (MSSD), several
bursts  can  be  directed  to the same output port. In the second
one, called Single Source to Single Destination (SSSD), only  one
burst  can  be directed to a given output port. An exact model of
the first stage is proposed and simulations are used to study the
whole switch.

 It  is  shown   that those interconnection networks are not well
adapted to such traffics. (it can be seen from  the  first  stage
study, it can be seen from the whole simulation, too.). Multipath
networks such as Clos networks would be better