- 1 - Performance analysis of multipath ATM switches under correlated and uncorrelated IBP traffic patterns with independent

In this paper, a cell level study of an ATM switch based on a three-stage Clos interconnection network under bursty Interrupted Bernoulli Processes is presented. Different traffic patterns are considered : in the first one, cells of a given burst are assumed to be randomly directed to the different output ports of the switch. In the second one, cells of a given burst are assumed to belong to the same Virtual Channel and at most one burst can be directed to a given output port of the switch. This traffic type is usually named SSSD (Single Source to Single Destination). In the last one, a SSSD high traffic embedded in a uniform traffic is considered. Cells of a given burst are supposed to be routed independently. Consequently, a resequencing mechanism has to be implemented. Approximate analytical models of the switch are proposed, they are validated by discrete event simulations for the parameter values for which simulations can be run. Performance of the resequencer is estimated by simulations. It is shown that such interconnection networks lead to good performance results even with small buffers under those different traffic patterns. Key-words : A.T.M, switches, analytic models, bursty traffic, finite capacity queue, performance evaluation. Résumé Dans cet article, nous présentons une étude de niveau cellule d'un commutateur ATM fondé sur un réseau de Clos à trois étages soumis à des trafics sporadiques de type Bernoulli interrompu (IBP). Nous avons étudié plusieurs conditions de trafic. Dans le premier cas, les cellules d'une même rafale sont supposées se répartir équitablement sur les différentes sorties (trafic "uniforme"). Dans le second cas, les cellules d'une même rafale appartiennent à la même connexion ; au plus une rafale sera destinée à un instant donné à une sortie. Ce type de trafic est connu sous le nom de SSSD (Single Source to Single Destination). Dans le dernier cas, nous avons considéré un trafic SSSD inclus dans un trafic uniforme. Les cellules d'une rafale sont routées indépendamment les unes des autres. Par conséquent, un mécanisme de reséquencement a été implanté. Nous proposons des modèles analytiques approchés du commutateur pour chacun des types de trafic envisagés, ils sont validés par des simulations à événements discrets pour les valeurs des paramètres pour lesquelles les simulations sont envisageables. Les performances du reséquenceur sont estimées par simulations. Nous montrons qu'un tel type de réseau d'interconnexion conduit à de bonnes performances même pour de faibles tailles de files d'attente dans toutes ces conditons de trafic. Mots-Clés : ATM, commutateurs, modèles analytiques, trafic sporadique, files d'attente à capacité limitée, évaluation de performances.