• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.21-27
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• 2008

본 논문은 HFC망을 고도화하기 위해 기존의 DOCSIS 규격에 채널-결합방식을 도입한 DOCSIS 3.0 기반 망에서 상향 스트림 패킷을 효율적으로 전송할 수 있는 상향대역 할당 시뮬레이터를 설계하고 구현한다. 다수의CM들이 경쟁 구간을 통해 대역할당을 요청하기 때문에 발생하는 충돌을 최소화할 수 있는 충돌 해소 및 경쟁 구간 설정 알고리즘을 시뮬레이션하고 결과를 분석한다. OPNET 기반의 DOCSIS 시뮬레이터를 개발하기 위해 DOCSIS 3.0의 MAC 프레임 구조를 정의하고 채널-결합 방식을 사용하는 CM과 사용하지 않는 CM을 구현한다. 또한 DOCSIS 망의 핵심 구성 요소인 CMTS 노드와 CM 노드, 각 노드의 프로세스를 모델링하고 구현한다. 개발된 시뮬레이터를 기반으로 상향대역 할당 알고리즘의 성능을 비교 평가한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제40권10호
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• pp.89-94
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• 2003

PON(Passive Optical Network)의 구조는 매우 간단하지만, 다수의 ONU에 의해 공유되는 상향 채널을 제어하기 위해서는 매체 접근 프로토콜이 필수적이다. 본 논문에서는 Ethernet PON을 사용하는 광 대역 액세스 망에서 대역 이용률을 향상시키기 위한 동적 대역 할당 기법을 설계하였다. 제안된 대역 할당 기법의 목적은 상향 데이터 전송을 위해 허락된 timeslot내에서 이용되지 못하고 남는 대역을 줄이는데 있다. 제안된 알고리즘은 OLT가 각 ONU에게 상향 데이터 전송을 위해 최대 허락 할 수 있는 timeslot의 크기를 discovery시 알려주고, ONU는 OLT에게 상향 데이터 전송을 요구할 때 최대 전송 허락 크기를 초과하지 않는 범위 안에서 프레임의 길이론 검사하여 요구한다. 본 논문에서는 시뮬레이션 결과를 통해 기존의 대역 할당 기법과 제안된 대역 할당 기법의 성능을 비교함으로써 제안한 기법이 대역 이용률과 큐잉 지연관점에서 좋은 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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• pp.77-80
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• 2008

본 논문에서는 채널 결합 기법을 고려하여 DOCSIS 3.0 망에서 상향스트림 스케줄러를 설계하고 스케줄링 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 스케줄러는 Bonding Process Module, QoS Service Classifier, Upstream Scheduler, Framing Module 등으로 구성된다. 결합 채널에 대한 대역을 할당하기 위해 균등요구대역 할당알고리즘, 현재 요구대역할당을 고려한 요구대역 할당알고리즘, 이전 MAP의 대역 할당 정보를 고려한 요구대역 할당알고리즘을 제안하였다. 제안한 스케줄러 및 스케줄링 알고리즘의 성능을 비교평가하기 위해 OPNET 기반의 DOCSIS 3.0 시뮬레이션 모델을 개발하고, 시뮬레이션을 수행하였다. 성능평가 결과 CM에서 큐잉 지연과 CMTS에서 데이터 수신량 관점에서 균등요구할당 알고리즘이 우수한 성능을 나타냄을 확인할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권11B호
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• pp.1142-1150
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• 2009

본 논문은 DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specifications) 3.0 기반의 다중 상향 채널 케이블 네트워크에서 효과적인 채널 자원 운용을 위한 새로운 대역 할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 상향 데이터 프레임의 평균 접근 지연 시간(Access Delay)을 줄이기 위해 피기백 대역 요청 기회를 통계적으로 향상시킨다. 이는 DOCSIS 3.0 규격에서 새롭게 규정된 다중 채널로 전송되는 세그먼트 프레임들의 피기백 대역 요청 특성을 이용한다. DOCSIS 3.0 규격에서는 하나의 대역 요청에 대해 다수개의 상향 채널로 대역이 분산되어 할당될 수 있다. 각각의 채널로 분산되어 할당된 대역은 전송 시 하나의 세그먼트 프레임으로 다루어진다. 제안된 알고리즘은 다중 채널로 전송되는 세그먼트 프레임의 배치를 최적화하여 피기백 대역 요청 확률을 높이고 접근 지연 시간을 최소화한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가는 Self-similar 트래픽 모델을 적용하여 이론적 분석 및 모의시험을 통해 이루어진다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제46권5호
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• pp.8-18
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• 2009

광대역가입자망으로 DOCSIS 기반 HFC 망을 고도화하기 위해 채널 결합 기법을 핵심기술로 하는 DOCSIS 3.0 표준안이 제시되었다. 본 논문에서는 DOCSIS 망에서 채널 결합 기법을 효율적으로 구현하기 위해 결합그룹 스케줄링과 채널 스케줄링으로 구성된 상향스트림 스케줄러를 설계하였다. 채널 결합 기능을 제공하는 CM들의 요구 대역을 결합 채널에 할당하기 위해 균등요구대역 할당알고리즘, 현재 할당된 요구대역 기반 요구대역 할당알고리즘, 그리고 이전 대역 할당 기반 요구대역 할당알고리즘 등 세 가지 결합그룹 스케줄링 알고리즘을 설계하여 제안하였다. OPNET을 이용하여 DOCSIS 3.0 MAC 시뮬레이션 모델을 구현하고, 제안한 알고리즘들을 적용하여 성능평가를 수행하였다. 성능평가를 통해 채널 결합 기법이 정상적으로 수행됨을 검증하였고, 스케줄링 알고리즘에 대한 비교평가결과 균등요구대역 할당알고리즘이 전송 지연과 데이터 전송량에 있어서 우수한 성능을 나타내었다. 또한 DOCSIS MAC 프로토콜에 대한 성능평가를 수행하였으며, DOCSIS 3.0 프로토콜이 DOCSIS 3.0 이전 프로토콜보다 대용량 데이터를 전송할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권8호
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• pp.1549-1560
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• 2009

TDMA PON 시스템에서 서로 다른 ONU들이 상향으로 데이터를 효율적으로 전송하기 위해서 동적 대역할당방식은 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 하향과 상향이 각각 2.5/1.25 Gbps 속도를 갖는 G-PON OLT를 위한 DBA처리기를 구현한다. 이 처리기는 매 사이클 타임마다 각 ONU로부터 전송되는 상향 프레임의 대역요청 메시지를 종합하고 트래픽의 우선순위와 공정성을 고려하여 Alloc-ID 단위로 대역할당을 수행한다. 제안된 알고리즘에서는 링크의 효율을 올리기 위하여 한 사이클 타임을 여러 개의 G-PON프레임 ($m{\times}125{\mu}s$)으로 구성한다. 특히, 어떤 ONU에게 할당하고자 하는 대역이 프레임과 프레임 사이의 경계에 걸쳐 있을 때에도 추가적인 오버헤더가 없도록 하는 방법을 사용하기 때문에 링크의 효율이 높다. 이로 인하여 어떤 ONU에게 0에서 상향 대역의 전체에 이르기까지 대역을 융통성 있게 할당할 수 있게 된다. 제안된 DBA 처리기는 FPGA로 구현하며, 계측기를 통하여 ONU들에 대한 대역할당 과정을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권7B호
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• pp.489-498
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• 2012

최근 가입자 망의 에너지 절감을 위하여 수면 모드를 이용하는 EPON(Ethernet-Passive Optical Network)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 수면모드를 이용하는 EPON은 ONU(Optical Network Unit)의 주기적 수면을 보장하기 위하여 상향 데이터 전송과 하향 데이터 전송을 동시에 수행한다. 그러나 기존 대역 할당 알고리즘은 ONU의 수면 시간 증가를 위하여 상향 대역 요청 중심으로 대역을 할당하므로 OLT(Optical Line Terminal)의 입력 부하가 ONU의 입력 부하보다 클 때 하향 데이터의 QoS를 보장하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 수면모드를 이용하는 EPON에서 QoS를 보장할 수 있는 대역 할당 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 OLT의 각 하향 데이터 버퍼가 QoS 임계값을 넘었을 때 이를 ONU의 상향 대역 요청과 비교하여 QoS를 만족 시킬 수 있는 대역을 선택적으로 할당한다. 따라서 제안한 알고리즘은 각 ONU의 적절한 수면시간을 통해 에너지를 절감하면서도 상 하향 데이터의 QoS를 보장 할 수 있다. 제안한 대역 할당 알고리즘의 성능평가를 위하여 ONU의 총 수면시간, OLT와 ONU의 큐잉 지연시간 및 OLT의 할당 대역 이용률 관점에서 OPNET을 이용한 시뮬레이션을 수행한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제11권5호
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• pp.906-914
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• 2007

EPON의 상향전송방식에서는 다수의 ONU가 공유된 광 채널에 대한 권한을 공평하고 효율적으로 할당받기 위해서 동적대역할당 알고리즘을 사용한다. RC-DBA 알고리즘은 MPCP를 기반으로 QoS를 지원하면서 동일한 우선 순위일 경우 모든 ONU에게 공평한 대역할당을 지원하기 위해서 제안된 DBA알고리즘이다. 본 논문에서는 RC-DBA알고리즘을 적용한 OLT의 MAC 모듈과 MAC 제어 패킷을 송 수신하는 ONU 모듈을 하드웨어 기술 언어(Hardware Description Language)로 설계하였다. 또한 두 모듈을 UTP 케이블로 연결한 ONU/OLT 테스트베드 시스템을 구축하여 RC-DBA알고리즘을 통해 상향전송을 위한 타임슬롯의 할당이 어떻게 이루어지는지 확인하였다. 본 연구에서는 Corebell사의 IDS2000 FPGA Expansion 보드를 통하여 ONU/OLT 하드웨어 모듈과 임베디드 리눅스 기반의 검증 프로그램의 개발이 이루어졌다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권11A호
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• pp.859-866
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• 2003

본 논문에서는 Ethernet PON에서 서비스 우선 순위를 고려한 상향 채널 대역 할당 기법을 설계하였다. 제안된 대역 할당 기법의 목적은 광 라인 장치인 OLT(Optical Line Termination) 또는 광 단말 장치인 ONU(Optical Network Unit)에서 전송 제어시 서비스의 우선 순위를 고려하도록 하여 차별화 된 전송 품질을 제공하는데 있다. 이를 위하여 OLT 측에 이중 스케줄링 기법을 적용하여 전송 지연에 민감한 서비스에 대해서는 고정 대역 할당기법을, 전송 지연에 덜 민감한 best-effort 서비스에 대해서는 동적 대역 할당 기법을 동시에 제공할 수 있도록 하고, 동적 대역 할당에 의해 허락된 전송 지속 시간 동안 ONU에서 트래픽 특성별로 계층화된 우선 순위를 적용하여 전송을 제어하도록 하였다. 따라서 제안된 전송 제어 알고리즘에 의해 T$_1$, E$_1$등의 고정 대역 서비스와 전용선 서비스, best-effort 서비스 내에서 실시간과 비 실시간 서비스 등을 서비스 특성에 따라 차별화 된 전송 품질로 제공할 수 있다. 본 논문에서는 OPNET을 이용한 모델링과 시뮬레이션 결과를 통해 기존 대역 할당 기법과 제안된 대역 할당 기법의 성능을 비교하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 춘계학술대회
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• pp.699-700
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• 2014

본 논문에서는 하나의 OLT (optical line termination)와 다수의 ONU (optical network unit)로 구성된 TWDM PON (time and wavelength division multiplexed passive optical network)의 동적 파장 및 동적 대역할당 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 ONU의 전송요청량에 근거하여 전송에 사용할 상향 파장개수를 동적으로 제한하여 소비전력을 감소시킨다.