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        광 버스트 스위칭 네트워크의 코어 노드를 위한 그룹 스케줄링 성능 분석

        신종덕,이재명,김형석 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.8B

        본 논문에서는 광 버스트 스위칭 네트워크의 코어 노드에 그룹 스케줄링 알고리즘을 적용하여, 전산 모의실험을 통해 그 성능을 측정하였다. 성능 평가를 위해, 다채널 입출력 포트를 갖는 코어 노드에 대하여, 즉시 스케줄링 방식과 비교하였다. 그룹 스케줄링은 노드에 먼저 도착하는 버스트 헤더 패킷의 정보를 이용하여 일정한 시간 창에 스케줄링 될 버스트들을 스케줄링하기 때문에, 전산 모의실험 결과 그룹 스케줄링 방식이 즉시 스케줄링 방식보다 버스트 손실 확률과 채널 이용률이 모두 개선되었으며 부하의 증가에 따라 차이가 더욱 커졌다. 또한, 출력포트에 파장 변환기를 사용한 경우에 대해서도 성능을 측정하였다. 이 경우에는, 그룹 스케줄링 방식과 즉시 스케줄링 방식의 버스트 손실 확률과 채널 이용률 모두 부하 범위 0.1-0.9에서 서로 비슷하게 나타났으나. 파장 변환기의 사용 빈도는 즉시 스케줄링이 그룹 스케줄링보다 약 7배 이상으로 높아, 그룹 스케줄링 방식을 사용하면 보다 경제적인 노드 구조를 구현할 수 있음을 알 수 있었다. In this paper, we applied a group scheduling algorithm to core nodes in an optical burst switching (OBS) network and measured its performance by simulation. For the case of core nodes with multi-channel input/output ports, performance of the group scheduling has been compared to that of the immediate scheduling. Since the group scheduling has a characteristic of scheduling a group of bursts simultaneously in a time window using information collected from corresponding burst header packets arrived earlier to a core node, simulation results show that the group scheduling outperforms the immediate scheduling in terms of both burst loss probability and channel utilization and the difference gets larger as the load increases. Another node configuration in which wavelength converters are equipped at the output ports has also been considered. In this case, even though both performance metrics of the group scheduling are almost the same as those of the immediate scheduling in the offered load range between 0.1 and 0.9, the group scheduling has lower wavelength conversion rate than the immediate scheduling by at least a factor of seven. This fact leads us to the conclusion that the group scheduling makes it possible to implement more economical OBS core nodes.

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        OBS 네트워크의 효율적 채널 이용을 위한 그룹 스케줄링 방식

        신종덕 대한전자공학회 2003 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.40 No.10

        In this paper, we propose a group scheduling scheme to efficiently utilize network resources for core nodes in optical burst switching networks. This scheme schedules multiple bursts utilizing an interval graph to obtain the maximum stable set using the information such as arrival times and burst lengths from the collected header packets. Simultaneous scheduling of multiple bursts in a scheduling window results in lower burst loss probability and increased channel utilization than those proposed previously using one-to-one mapping. Simulation results for both cases of variable and fixed burst sizes show that the group scheduling scheme is better than the immediate scheduling, so called Latest Available Unused Channel with Void Filling, scheme in both performance metrics above mentioned. 본 논문에서는 광 버스트 스위칭 네트워크의 코어 노드에서 네트워크 자원을 보다 효율적으로 이용할 수 있는 새로운 스케줄링 방식인 그룹 스케줄링 방식을 제안하였다. 이 방식은 헤더 패킷들을 수집한 후 해당 스케줄링 창에 속하는 버스트들의 도착 시간 및 길이 정보를 이용하여 작성된 구간 그래프로부터 최대 안정 집합을 선택하여 버스트들을 스케줄링하는 방식이다. 다수 개의 버스트들을 동시에 스케줄링하기 때문에 기존의 일대일 스케줄링 방식들 보다 버스트 손실 확률을 감소시킬 수 있으며, 채널 이용률도 높일 수 있다. 버스트의 길이가 지수 분포를 갖는 경우와 일정한 길이를 갖는 경우에 대해 전산 모의 실험으로 LAUC- VF 방식인 즉시 스케줄링 방식과 비교 평가한 결과 버스트 손실 확률과 채널 이용률 모두 그룹 스케줄링 방식이 즉시 스케줄링 방식보다 우수함을 확인하였다.

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        OBS 네트워크의 OAM 기본 체제

        신종덕,Shin Jong-Dug 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.1B

        OBS (Optical Burst Switching) 네트워크에 관한 연구가 최근 활발히 진행되고 있으나 OBS 네트워크 운용에 필수적인 OAM (Operation md Maintenance)에 대한 연구는 아직 다루어지고 있지 않다. 본 논문에서는 다섯가지 OBS 기능들, 즉 BT (Burst Termination), BTX (Burst Transmission), BSW (Burst Switching), RSC(Routing and Switching Control), 그리고 PAR (Protection and Restoration)을 정의하였고, 이 기능적 모델에 근거하여 네트워크 운용 요구 조건들을 만족시키기 위한 OAM 아키텍처를 설계하였다. 또한, OAM 수행에 필요한 OAM 동작들의 정의와 OAM이 가능한 ingress 에지, 코어, egress 에지 노드들의 구조, 그리고 OAM 정보 및 통신 모델과 프로토콜 등과 같은 OAM 구현을 위한 기본 체제를 제안하였다. 그리고, 제안된 OAM 아키텍처를 이용하여 OBS 네트워크에서 발생 가능한 여러 가지 장애들에 대한 OAM을 정리하였다. Operation and maintenance (OAM) in optical burst switching (OBS) networks has not yet been addressed even though OBS has been gaining research interest in recent years. In this paper, we defined five OBS functions such as Burst Termination (BT), Burst Transmission (BTX), Burst Switching (BSW), Routing and Switching Control (RSC), and Protection and Restoration (PAR). A functional model for OBS networks and an OAM architecture are designed to meet the operational requirements. We present the first framework to realize OAM in OBS networks, including OAM activities, OAM-capable OBS nodes such as ingress edge, core, and egress edge nodes, OAM information and communication models and protocols. A number of examples of possible network failures are pointed out and the corresponding reactions to these using the proposed OAM architecture are presented.

      • KCI등재

        광 인터리버를 이용한 부반송파 다중화된 광 레이블 검출

        신종덕,이문환,김부균,Shin Jong Dug,Lee Moon Hwan,Kim Boo Gyoun 한국통신학회 2004 韓國通信學會論文誌 Vol.29 No.12a

        본 논문에서는 광 인터리버를 이용하여 부반송파 다중화 (subcarrier multiplexed; SCM)된 레이블을 광학적인 방법으로 검출할 수 있는 새롭고 간단한 광 레이블 검출 기술을 제안하였다. 광 레이블 검출기로 사용한 광 인터리버의 통과포트 (through-pass per)로는 부반송파가 억압되어 기저대 패킷 신호만 출력되며, 광 부반송파 추출포트 (optical SCM extaction port)에서는 기저대 패킷 신호가 억압되기 때문에 부반송파에 실린 레이블만 출력된다. 제안된 구조는 종래의 광 레이블 검출기 구조들에 반드시 필요한 광 서큘레이터를 사용하지 않기 때문에 삽입 손실이 작아 파워 페널티가 낮고 광 인터리버의 주기적인 전달함수 특성 때문에 파장 다중화된 입력 신호로부터 다수 개의 부반송파 채널들을 동시에 추출할 수 있다. 10-GHz SCM 광 레이블 검출기를 제작하여 155-Mb/s ASK변조된 9.79-GHz 부반송파 신호를 성공적으로 검출하였으며, 광 스펙트럼과 BER 측정을 통해 이를 확인하였다. In this paper, we propose a novel and simple optical technique for the detection of subcarrier-multiplexed(SCM) labels using optical interleavers. Optical-baseband packet signals with suppressed subcarriers appear at the through-pass port of the optical interleaver and SCM labels with suppressed optical carrier exit from the optical SCM extraction port. Since it does not require optical circulators, this structure shows less insertion loss than the previously proposed optical label detectors. The periodic nature of the interleaver transfer function makes it possible to detect multiple SCM channels simultaneously from an incoming wavelength-multiplexed signal stream. Detection of a 155-Mb/s ASK modulated 9.79-GHz subcarrier using a 10-GHz SCM optical label detector has been performed successfully and verified through optical spectra and bi t-error-rate measurements.

      • KCI등재
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        유전체 박막 거울 내장형 광섬유 결합기

        신종덕 한국광학회 1993 한국광학회지 Vol.4 No.4

        융착 접속 기술을 이용하여 다중모우드 광섬유와 단일 모우드 광섬유내에 유전체 박막 거울을 제작하였다. $45{\circ}$ 유전체 거울이 내장된 광섬유는 극소형이며, 광학적인 손실이 매우 작고(1.3 ${\mu}m$에서, 다중 모우드 광섬유의 경우 0.2dB, 단일 모우드 광섬유의 경우 0.5dB), 기계적 강도가 우수한 결합기로 사용될 수 있다. 반사율은 파장에 따라 변화하며, 편광에 매우 민감하였다. 백색광을 사용하여 유전체 거울로부터 반사되는 출력 파워를 원거리 스캔하며 측정하였을 때 출력 빔의 모양은 거의 원형 대칭으로써 최대 파워의 5%에서 측정된 종횡비는 1.09이었다. 다이오우드 레이저 광원을 사용하여 측정한 다중모우드 광섬유 결합기의 광분파율은 종래의 FBT(Fused Biconical Taper) 결합기보다 입력 광신호의 결합 조건에 따른 변화가 훨씬 적어서 사용하는 광통신 시스템의 모우드 잡음에 덜 민감하다. 광섬유 축에 수직하게 증착된 다층 유전체 거울들의 반사율 스펙트럼 특성을 측정하였으며, 행렬 해석법을 사용하여 실험 결과를 분석, 고찰하였다. Dielectric thin film mirrors are embedded in multimode and single-mode fibers by a fusion splicing technique. The fibers with $45{\circ}$ angled embedded mirrors serve as ultra-compact directional couplers with low excess optical loss of 0.2 dB for multimode and 0.5 dB for single mode at 1.3 ${\mu}m$ and excellent mechanical properties. The reflectance is wavelength dependent and strongly polarization depencient. Far-field scans of the reflected output power measured with a white-light source show a pattern which is almost circularly symmetric with aspect ratio of 1.09 at 5% of the peak power. The splitting ratio in a multimode coupler measured with a diode laser source is much less dependent on input coupling conditions than in conventional fused biconical-taper couplers, indicating that these couplers are less susceptible to modal noise occuring in optical fiber communication systems. Spectral properties of multilayer internal mirrors normal to the fiber axis have been investigated experimentally, and a matrix analysis has been used to explain the results.

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