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AWG 기반의 WDM-PON을 위한 MAC 칩 설계 -Ⅱ
한경은(Kyeong-Eun Han),양원혁(Won-Hyuk Yang),김영천(Young-Chon Kim) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.8B
본 논문에서는 혼합형 2단 AWG 기반의 WDM-PON을 위한 MAC 칩을 설계하고 로직 시뮬레이션을 통하여 각 기능을 검증한다. 이 구조에서는 128개의 ONU와 1Gbps 용량의 32개 파장을 고려한다. 하향 전송은 각 ONU에게 할당된 별도의 단일 파장을 통하여 이루어지는 반면 상향 전송은 네 개의 ONU가 동일한 파장을 공유하도록 하였다. 따라서 동일 파장을 공유하는 ONU간 충돌을 회피하고 자원의 효율적 사용을 위하여 MAC 프로토콜이 요구된다. 이를 위해 요청/허가 기반으로 상향 채널을 공유하는 ONU 그룹 단위로 sub-MAC을 정의하여 MAC 프로토콜을 구현한다. sub-MAC은 하나의 제어부, 수신부 그리고 네 개의 송신부로 구성되므로 128개 ONU를 수용하는 가입자망은 32개의 sub-MAC을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 sub-MAC 칩을 위하여 제어부의 각 기능과 기능 모듈을 정의하고 내부 신호 및 입출력 신호, 신호 간 타이밍에 따른 상태 천이도를 설계한다. 설계된 MAC 칩의 기능 검증을 위하여 ModelSIM 환경에서 로직 시뮬레이션을 수행한다. In this paper, we design and verify the MAC chip of the two-stage AWG-based WDM-PON which considers 128 ONUs and 32 wavelengths. Each wavelength with the capacity of 1Gbps is allocated to ONU for downstream transmission but each wavelength for upstream transmission can be shared by four ONUs. Therefore, MAC protocol is required to avoid the collision and use the network resource efficiently among ONUs which are sharing the same wavelength. To design a request/permit-based MAC protocol, we define a unit-chip module called sub-MAC. The WDM-PON with 128 ONUs can be implemented by using 32 sub-MAC modules. The sub-MAC consists of one control unit, one receipt unit and four transmission units. The state transition diagram of the module is described by the internal/external control signals among the functional units. The function of the sub-MAC module is verified through logic simulation using ModelSIM.
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OPNET을 이용한 자기유사성 트래픽 발생기 설계 및 성능 평가
한경은,정광본,이승현,김영천,Han Kyeong-Eun,Jung Kwang-Bon,Lee Seung-Hyun,Kim Young-Chon 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.5a
최근 인터넷 사용자가 급증함에 따라 전체 인터넷 트래픽의 90%이상을 차지하는 IP 트래픽이 통신망 성능에 미치는 영향은 매우 크다. 따라서 효율적인 망의 설계와 설계된 망의 정확한 성능 평가를 위하여 IP 트래픽의 특성을 반영한 자기유사성(self-similarity) 트래픽 발생기의 설계는 매우 중요하다. 본 논문에서는 OPNET을 이용하여 자기유사성 트래픽 발생기를 설계한다. 이를 위해 Pareto 분포를 갖는 ON-OFF 소스를 이용하고, 이를 다중화하여 중첩시킴으로써 자기유사성의 특성을 구현하였다. 또한 구현한 자기유사성 트래픽 발생기의 성능 평가를 위하여 다양한 통계학적인 접근방법을 통해 자기유사성의 특성을 분석 검증하고, 입력부하 및 다중화 된 소스의 개수에 따른 영향을 분석하였다. 설계된 자기유사성 트래픽 발생기는 유무선 통신망 모델 구현 및 성능 평가 시 IP 트래픽 발생기로 활용될 수 있으며, 자기유사성 트래픽 모델링에서 요구되는 구체적인 파라미터 값의 결정에도 도움이 될 것으로 기대된다. Recently, with the exponential growth of the number of Internet users, IP traffic which occupies more than 90 percent of the entire Internet traffic affects significantly to the performance of networks. Therefore, the design of the self-similar traffic generator reflected the feature of IP traffic is very important to design the networks efficiently and evaluate the performance of it correctly. In this paper, we design the self-similar traffic generator using OPNET. In order to implement the self-similar characteristics, ON-OFF sources with Pateto distribution are employed and aggregated. The designed self-similarity traffic generator is evaluated and verified with R/S plot, variance time(VT) plot under the various offered loads and the number of sources. It is expected that the designed self-similar traffic generator can be put to practical use when wire or wireless networks is designed and verified as well as it can be useful to decide the specific parameter value for Internet traffic modeling.
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40G/100G 이더넷에서 에너지 절감을 위한 동적 레인 결정 기법
한경은(Kyeong-Eun Han),김광준(Kwangjoon Kim) 대한전자공학회 2011 대한전자공학회 학술대회 Vol.2011 No.12
In this paper, we propose the dynamic lane decision method for efficient energy saving in multi-lane based 40G/100G Ethernet. The number of lane is decided on average input traffic, queue threshold, and queuing rate, every monitoring period. we simulate and evaluate in terms of queue delay, packet loss rate, the number of used lane, and energy saving rate.
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혼합형 2단 AWG 기반의 WDM-PON를 위한 LAN 에뮬레이션 기능 설계 및 검증
한경은(Kyeong-Eun Han),양원혁(Won-Hyuk Yang),김영천(Young-Chon Kim) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.11
In this paper, we design the function of ULSLE to provide both the efficient LAN service and compatibility with 802.1D bridge in Hybrid two-stage AWG based WDM-PON. The ULSLE layer lies above MAC control layer in order to provide a means to interface WDM-PON and 802.1D bridge. It also performs LAN emulation based on PON-Tag which is only used to decide both type of transmission and destination of frame transmitted from ONUs. This decreases the processing overhead and complexity caused by PON-Tag at OLT and ONU. The verification of designed ULSLE is performed according to the specific scenarios based on transmission type and destination using OPNET.
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AWG 기반의 WDM-PON을 위한 MAC 칩 설계-II: MAC 프로토콜
한경은,양원혁,김영천,Han, Kyeong-Eun,Yang, Won-Hyuk,Kim, Young-Chon 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.8B
본 논문에서는 혼합형 2단 AWG 기반의 WDM-PON을 위한 MAC 칩을 설계하고 로직 시뮬레이션을 통하여 각 기능을 검증한다. 이 구조에서는 128개의 ONU와 1Gbps 용량의 32개 파장을 고려한다. 하향 전송은 각 ONU에게 할당된 별도의 단일 파장을 통하여 이루어지는 반면 상향 전송은 네 개의 ONU가 동일한 파장을 공유하도록 하였다. 따라서 동일 파장을 공유하는 ONU간 충돌을 회피하고 자원의 효율적 사용을 위하여 MAC 프로토콜이 요구된다. 이를 위해 요청/허가 기반으로 상향 채널을 공유하는 ONU 그룹 단위로 sub-MAC을 정의하여 MAC 프로토콜을 구현한다. sub-MAC은 하나의 제어부, 수신부 그리고 네 개의 송신부로 구성되므로 128개 ONU를 수용하는 가입자망은 32개의 sub-MAC을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 sub-MAC 칩을 위하여 제어부의 각 기능과 기능 모듈을 정의하고 내부 신호 및 입출력 신호, 신호 간 타이밍에 따른 상태 천이도를 설계한다. 설계된 MAC 칩의 기능 검증을 위하여 ModelSIM 환경에서 로직 시뮬레이션을 수행한다. In this paper, we design and verify the MAC chip of the two-stage AWG-based WDM-PON which considers 128 ONUs and 32 wavelengths. Each wavelength with the capacity of 1Gbps is allocated to ONU for downstream transmission but each wavelength for upstream transmission can be shared by four ONUs. Therefore, MAC protocol is required to avoid the collision and use the network resource efficiently among ONUs which are sharing the same wavelength. To design a request/permit-based MAC protocol, we define a unit-chip module called sub-MAC. The WDM-PON with 128 ONUs can be implemented by using 32 sub-MAC modules. The sub-MAC consists of one control unit, one receipt unit and four transmission units. The state transition diagram of the module is described by the internal/external control signals among the functional units. The function of the sub-MAC module is verified through logic simulation using ModelSIM.
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혼합형 2단 AWG 기반의 WDM-PON 구조 설계 및 성능평가
한경은,이승현,김영천,Han Kyeong-Eun,Lee Seung-Hyun,Kim Young-Chon 한국통신학회 2006 韓國通信學會論文誌 Vol.31 No.7B
본 논문에서는 기존 PON 구조와 단일 AWG 기반의 WDM-PON 구조의 문제점을 해결하고, 새로운 서비스 및 망의 증가 추세를 반영할 수 있는 혼합형 2단 AWG 기반의 WDM-PON 구조를 제안한다. 제안한 구조는 하향 전송을 위하여 2단 AWG를 사용하고, 상향 전송을 위하여 단일 AWG와 결합기를 사용함으로써 RN을 구성한다. 이러한 구조적 특징으로 인하여 제안한 구조는 확장성이 좋고, 낮은 비용과 높은 대역을 제공할 수 있다. 제안한 구조에서 하향 전송의 경우 트래픽이 별도의 하향 채널을 통하여 각 ONU에게 전송되므로 하향 트래픽에 대한 투명성 및 보안능력을 제공할 수 있다. 반면 상향 전송은 통신의 비대칭적인 특성을 고려해 다수의 ONU가 WDM/TDMA 기법을 사용함으로써 하나의 채널을 공유하는 형태이다. 본 논문에서는 제안한 구조의 성능 평가를 위하여 구성에 따른 망 구성의 전체 비용, 망 용량 , 각 ONU에게 할당 가능한 평균 상 하향 전송 대역 관점에서 비교 분석한다. In this paper, we propose a hybrid two-stage AWG-based WDM-PON architecture in order to overcome the limitations of the existing PONs and single AWG-based WDM-PONs as well as to accomodate the new services and the expandability of network. The proposed architecture employs two-stage AWG for downstream transmission and single AWG and combiners for upstream one at RN. It also employs the separated fiber with multi-wavelength for both direction. It leads to high scalability, low cost, and high capacity for transmission. In downstream transmission, the transparency can be guaranteed since the traffic is transmitted to ONU through each channel. However, several ONUs share the channel for upstream one by using WDM/TDMA scheme because the asymmetrical feature of networks is considered. The performance of the proposed one is evaluated and compared with other architectures in terms of cost, network capacity and up/downstream bandwidth.
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