Abstract
Ethernet-PON is an emerging access network technology that provides a low-cost method of deploying optical access lines between OLT and ONUs. It has a point-to-multipoint and multipoint-to-point architecture in downstream and upstream direction, respectively. Therefore, downstream packets are broadcast from an OLT toward all ONUs sithout collision. On the other hand, since alt ONUs share a common channel, the collision may be occurred for the upstream transmission. Therefore, earlier efforts on Ethernet-PON have been concentrated on an upstream MAC protocol to avoid collision. But it is needed to control downstream traffic in practical access network, where the network provider limits available bandwidth according to the number of users. In this paper, we propose a traffic control scheme for supporting the fairness of the downstream bandwidth. The objective of this algorithm is to guarantee the fairness of ONUs while maintaining good performance. In order to do this, we define the service probability that considers the past traffic information for downstream, the number of tokens and the relative size of negotiated bandwidth. We develop the simulation model for Ethernet-PON to evaluate the rate-limiting algorithm by using AWESIM. Some results are evaluated and analyzed in terms of defined fairness factor, delay and dropping rate under various scenario.
이더넷 PON은 현재 광가입자망의 기술 수준, 경제성을 고려할 때 가입자망의 고속화 실현을 위한 가장 현실성 있는 구현 방안으로 주목받고 있다. 이더넷 PON은 하향 및 상향 전송을 위하여 점대다점(point-to-multipoint), 다점대점(multipoint-to-point) 구조를 갖는다. 따라서 하향 전송을 위하여 이더넷 프레임은 수동분배기를 거쳐 모든 ONU에게 방송되는 반면, 상향 구조는 다수의 ONU가 단일의 상향 채널을 공유하는 형태이므로 각 ONU에게 공평하고 효율적인 채널 할당을 위한 MAC 프로토콜이 요구된다. 따라서 종래의 연구는 ONU간 충돌을 해결하고 망 자원을 효율적으로 사용하기 위한 다양한 MAC 프로토콜과 대역 할당 알고리즘에 초점을 맞추었다. 그러나 서비스를 제공하는 망 사업자 입장에서 볼 때, 망 사업자는 각 ONU에게 사전에 협약한 대역폭을 보장하는 동시에 IP 트래픽에 유연한 효율적인 망 자원 관리 책임이 요구된다. 이러한 관점에서 하향 트래픽 제어는 매우 중요하다. 본 논문에서는 이더넷 PON 환경에서 하향 트래픽의 협약 대역을 보장함으로써 각 ONU에게 공평성을 제공하고 망 자원의 효율적 사용을 위한 하향 트래픽 제어 기법을 제안한다. 제안한 기법은 하나의 토큰 버킷과 과거 트래픽 정보를 이용한 서비스제공 확률을 기반으로 구현의 단순성, 공평성, 융통성을 제공한다. 제안한 기법의 성능 평가를 위해 AWESIM을 이용하여 IEEE 802.3ah 기반의 이더넷 PON 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 수행하였으며, 다양한 시나리오를 기반으로 공평성, 지연, 폐기율 관점에서 성능을 평가하고 분석하였다.
