The prosperity of modern society is heavily depending on communication technology. Communication is now expanding its roles from personal convenience to social/industrial functioning. Photonics was first introduced to communication in longdistance transmission area since it provided wide bandwidth cost-effectively. However, nowadays, photonics is not only a harmonious collaborator with electronics, but has its own exclusive playgrounds in various parts of communication. Limit-zero network pursues a network that can provide abundant capacity and efficiency using very limited resources. Photonics is the most promising candidate to accomplish the goal. In this article, we review the current status and predict the future contributions of photonics to limit-zero network.
광 네트워크의 형태가 IP over WDM의 형태로 발전해 나아감에 따라 이러한 광 도메인 내에서의 스위칭 또한 다양한 방법들이 제안되고 있다. 그 중 현재 그리고 가까운 장래에 촉망되는 방법으로 파장 라우팅 (Wavelength Routing: WR) 방식과 광 버스트 스위칭 (Optical Burst Switching: OBS) 방식이 활발히 연구되어지고 있다. 본 논문에서는 이러한 두 스위칭 방식을 적용시킨 파장 라우팅 네트워크와 광 버스트 스위칭 네트워크의 성능을 평가 비교해보고, 광 버스트 스위칭 네트워크가 파장 라우팅 네트워크에 비하여 우수한 성능을 보일 수 있는 조건들을 도출하였다. 또한, 이러한 결과들을 바탕으로 IP over WDM 네트워크에서 광 버스트 스위칭이 효율적으로 우수하다는 것을 입증하였다.
광 인터넷 네트워크는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 링크를 사용하여 연결 기반의 서비스를 제공하여야 하는 특성을 가지기 때문에 IP 네트워크의 제어 평면을 광 인터넷 네트워크에 적합하게 확장해야 한다. 본 논문에서는 광 인터넷 네트워크를 위해 기존의 라우팅 프로토콜과 시그널링 프로토콜이 어떻게 확장되는지를 살펴보고, 광 인터넷 네트워크 노드가 자동 구성될 수 있는 오버레이 형태의 네트워크 구조를 제시한다.
양극성수신기와 무선통신에서 널리 사용되고 있는 PN(pseudo random noise) 부호를 수정하여 적용시킨 광 CDMA 방식을 사용한 광센서 네트워크를 제안한다. 광 센서 네트워크에서 특성을 수치적으로 분석하였다. 센서사이와 광 CDMA의 디코더에 광섬유형지연기를 사용하여 광 CDMA의 인코더와 디코더간 동기를 맞추고, 광지연기의 지연을 PN 부호의 칩폭보다 크게 하면 센서간 간섭잡음을 완전히 제거할 수 있다. 광 신호간 비트 잡음이 잡음전력을 지배하기 때문에 광센서 네트워크에 접속할 수 있는 광 센서의 수를 증가시키기 위하여 광신호간 비트 잡음을 억압하여야 한다.
광전송 시스템의 전송용량은 WDM 기술의 비약적 성장에 의해 테라 bps급으로 증대된 데 비해 LAN 또는 MAN 등을 포함한 광 다중 접속 네트워크에 대한 연구는 비교적 덜 성숙한 실정이다. 광 코드분할 다중접속 (CDMA) 네트워크는 비동기 다중 사용자 시스템에의 응용 가능성과 자체적인 보안성의 제공으로 광 다중 접속 네트워크 구성의 유망한 해결책 중 하나로 관심을 모으고 있다. 현재까지 다양한 광 CDMA 네트워크 구성 방안들이 제안되었으며 이들은 크게 시간영역 또는 주파수영역에서의 부/복호 방식, 인코히어런트 또는 코히어런트 광 신호처리 방식으로 분류되어진다$^{(1)}$ . (중략)
The development and application of silicon photonics technology to terabit optical transmission are expected in the future. Silicon photonics technology is recognized as the only technology focusing on increasing the bandwidth of data center switches. High-density integration-based small optical subassemblies, optical engines, and optical transceivers are converged with the silicon photonics technology to accelerate a revolution in optical interfaces.
광과 광, 반도체와 반도체, 기술과 제품, 메이커 등의 차이로 인해 광과 반도체는 각각 개별적인 세계를 형성하고 있었으나, 이제 이 두 개의 세계가 연결되어 이윽고 융합을 향한 움직임을 보이고 있다. 광 네트워크 분야에서 시작된 이러한 움직임은 반도체 기술이 생산하는 새로운 부품으로 시장에 모습을 나타내고 있는데, 그 신제품이 바로 광 스위치이다. 광과 광, 반도체와 반도체, 기술과 제품, 메이커 등의 차이로 인해 광과 반도체는 각각 개별적인 세계를 형성하고 있었으나, 이제 이 두 개의 세계가 연결되어 이윽고 융합을 향한 움직임을 보이고 있다. 광 네트워크 분야에서 시작된 이러한 움직임은 반도체 기술이 생산하는 새로운 부품으로 시장에 모습을 나타내고 있는데, 그 신제품이 바로 광 스위치이다.
주파수 영역 광 CDMA방식에 의한 광센서 네트워크에서 접속 가능한 광센서의 수량을 증가시키기 위하여 이득 포화 증폭기를 사용하여 액세스 잡음을 억압한다. 시뮬레이션 분석을 통하여 제안 광센서 네트워크에서 광센서의 스위핑 주파수를 10MHz이하로 설정하고 이득 포화증폭기의 이득을 증가시키면 엑세스잡음이 억압되고, 동시에 접속 가능한 광센서의 수가 종래의 방식에 비해 대폭으로 개선되는 것을 알 수 있다. 요구 SNR이 20dB이고 광센서의 스위핑 주파수가 10MHz일 경우 이득 포화 증폭기의 이득을 10dB로 설정하면 동시에 접속 가능한 광센서의 수가 종래의 방식에 비해 4배 이상으로 개선되는 것을 알 수 있다.
본고에서는 초연결(Hyper-connectivity) 사회 구현에 필수적인 초저지연, 고속/대용량화, 고집적화, 저전력화와 같은 요구사항들을 만족하기 위해 빠르게 진화하고 있는 광 네트워크 인프라 기술을 광 전달망, 가입자망, 광 트랜시버 영역으로 나누어서 영역별로 기술추세와 관련 표준화 동향을 살펴보고 이를 기반으로 미래 광 네트워크 인프라 기술의 진화방향을 조망한다.
광 버스트 스위칭 (Optical Burst Switching) 기술은 IP/WDM 네트워크를 효율적으로 지원하기 위한 솔루션으로서 활발한 연구가 수행되고 있다. 광 버스트 스위칭 기술의 특징은 광 도메인 내에서의 투명한 광 데이터의 전송을 위하여 자기 유사성을 가지는 IP 트래픽을 데이터 버스트 단위로 어셈블하고 Offset Time과 Delayed Reservation을 이용한다는 것이다. 특히, IP 트래픽을 데이터 버스트로 어셈블 하는 버스트 어셈블리는 광 버스트스위칭 네트워크의 성능에 지대한 영향을 준다. 본 논문에서는 세 가지 방식의 버스트 어셈블리에 대한 성능 평가를 수행하고 각 방식이 광 버스트 스위칭 네트워크 성능에 미치는 영향을 비교 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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