Abstract
The G-PON is an efficient solution to implement the FTTH and have GEM frame to accomodate various protocols like Ethernet frames, IP packets, and TDM signals. Above all, the Ethernet is one of the most widely used 2nd layer protocol in the campus, the subscriber access, and the carrier service. So G-PON system has to provide an Ethernet interface with top priority. In this paper, we implement a gigabit Ethernet adapter based on Ethernet over GEM in the ITU-T G.984.3 to accommodate Ethernet protocol in the G-PON TC chip. The adapter maps each Ethernet frame to a single or multiple GEM frames and has several functions including generation of the GEM header, encapsulation of frames and the SAR. In particular, the adapter have converter (LUT) MAC address to port-ID which is a key to identify logical connections though it is not defined in specification but important. We implement the adapter with a FPGA and verify the functions of segmentation and reassembling, MAC address learning, and throughput with the logic analyzer and the Ethernet analyzer.
G-PON은 FTTH를 효율적으로 구현하는 한 방편이며 이더넷, IP 패킷, TDM 신호 등을 수용할 수 있는 GEM 프레임을 가지고 있다. 그 중에서도 이더넷은 캠퍼스 가입자 액세스, 캐리어 서비스에 있어서 가장 널리 사용되는 제 2 계층 프로토콜이므로 G-PON 시스템은 이더넷 인터페이스를 우선적으로 제공해 주어야 한다. 본 논문은 G-PON TC 칩에서 이더넷 프로토콜을 수용하기 위해 ITU-T G984.3에서 제시한 Ethernet over GEM 규격을 바탕으로 기가급의 이더넷 정합기를 구현한다. 정합기는 각각의 이더넷 프레임을 하나 또는 여러 개의 GEM 프레임에 매핑하고 GEM 헤더 생성, 프레임의 캡슐화, 분할 및 재조립 기능을 가진다. 특히, 구현된 정합기는 규격에는 없지만 중요한 기능인 MAC 주소를 논리적 연결을 확인하는데 역할을 하는 port-ID로 바꾸어 주는 변환기를 내장하고 있다. 이 정합기는 FPGA로 구현되며 논리분석기와 이더넷 분석기를 이용하여 프레임 분할과 조립, 주소 학습 기능과 처리율 등을 확인한다.
