• 제목/요약/키워드: EPON

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EPON에서의 승강제 기반 폴링 기법 (Promotion/Relegation-based Polling Scheme in EPON)

  • 조상훈;추현승
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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    • pp.954-957
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    • 2008
  • EPON(Ethernet Passive Optical Network)은 저비용의 Ethernet 장치와 광섬유 인프라를 융합한 네트워크로서 차세대 광대역 액세스 네트워크에서 'last mile'의 병목현상을 해결하기 위해 개발된 기술이다. EPON에서는 업스트림 방향으로 하나의 파장을 이용해 전송해야 하므로 TDMA(Time-Division Multiple Access) 방식을 이용하는데, 한정된 대역폭을 효율적으로 할당하기 위해서 주로 할당하는 윈도우의 크기에 비중을 두었으나, 본지에서는 할당하는 순서에 연구의 초점을 두었다. 제안 방식은 ONU(Optical Network Unit)들을 여러개의 그룹으로 나누고 요구량에 따라 최대 최소를 찾아 최대는 가장 먼저 최소는 가장 늦게 폴링하게 한다. 제안하는 방식은 기존 DBA(Dynamic Bandwidth Allocation) 알고리즘과의 성능평가 결과를 놓고 볼 때, 지연시간과 처리율면에서 높은 향상을 보인다.

EPON에서의 효율성 향상을 위한 가변 최대 전송 윈도우를 이용한 IPS 기반의 동적 대역폭 할당 알고리즘 (IPS-based Dynamic Bandwidth Allocation Algorithm with Adaptive Maximum Transmission Window to Increase Channel Utilization in EPON)

  • 조승무;오창영;정민영;추현승;이태진
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제16C권4호
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    • pp.477-486
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    • 2009
  • 본 논문은 EPON(Ether Passive Optical Network)에서 채널 사용률을 개선하기 위한 방안으로 가변 최대 전송 윈도우를 이용한 동적 대역폭 할당(DBA-AMTW: Dynamic Bandwidth Allocation with Adaptive Maximum Transmission Window) 알고리즘을 제안한다. EPON에서의 폴링 기법은 채널 사용률을 결정하고 DBA 및 스케줄링 기법의 사용에 영향을 미친다. IPS(Interleaved Polling with Stop)에 기반을 둔 DBA 방식은 합리적인 전송 윈도우 할당이 가능한 장점을 갖지만, 채널 비사용 구간이 발생하여 채널 사용률이 저하되는 단점을 가진다. 제안하는 가변 최대 전송 윈도우를 이용한 동적 대역폭 할당 알고리즘은 채널 비사용 구간을 효율적으로 감소시키는 동시에 모든 ONU의 REPORT 메시지를 고려한 합리적인 채널할당이 가능한 특징을 가진다. 각 ONU는 개별적인 최대 전송 윈도우의 크기를 가지고 이러한 최대 전송 윈도우의 크기는 이전 사이클에서 결정된다. 시뮬레이션을 통해 제안하는 동적 대역폭 할당 방식이 기존 방식에 비해 처리율과 평균 지연 시간에 대한 성능을 향상시킴을 확인하였다.

EPON에서의 높은 대역폭 사용효율과 QoS 지원을 위한 효율적인 스케줄링 알고리즘 (Efficient Scheduling Algorithm for Supporting High Bandwidth Utilization and QoS In EPON)

  • 김준석;연훈제;김석규;이재용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권2A호
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    • pp.86-96
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    • 2006
  • EPON은 널리 퍼져있는 이더넷(Ethernet) 기술을 사용하고, 낮은 이더넷 장비비용과 낮은 광(fiber) 기반비용을 제공하기 때문에, 광대역 고속 가입자 망에서 점점 더 매력적인 해법으로 관심을 끌고 있다. EPON에서는 서로 다른 ONU들이 데이터를 보내기 위해서 상향 채널을 공유해야 하기 때문에 상향 트래픽을 제어하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 높은 대역폭 사용효율을 제공하며, 서비스 클래스 별로 서로 다른 QoS를 지원하는 스케줄링 알고리즘인 HUHG(High Utilization and Hybrid Granting) 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 고정된 EF(Expedited Forwarding) sub-cycle의 특성을 이용하여, 다음 cycle의 EF sub-cycle을 미리 할당하여 idle time을 제거 또는 줄임으로써 높은 대역폭 사용효율을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, EF 클래스에 대한 패킷 delay와 delay variation을 최소화 할 수 있다. 본 논문에서는 제안된 알고리즘의 효과를 확인하기 위해서 기존 연구를 바탕으로 대역폭 사용효율을 분석하고, OPNET을 통한 모의실험 결과를 통해서 성능분석을 기술한다.

QoS 기반의 EPON 시스템에서 효율적인 차등 대역폭 할당 (Efficient Differentiated Bandwidth Allocation for QoS based Ethernet PON System)

  • 엄종훈;정민석;김승호
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권2호
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    • pp.156-166
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    • 2005
  • EPON(Ethernet Passive Optical Network)은 최근 활발하게 연구되고 있는 경제적이고 효율적인 가입자 접속망이다. 차세대 접속망인 EPON의 MAC(Media Access Control) 프로토콜은 TDMA(Time Division Multiple Access)방식을 기본으로 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 다양한 대역폭 할당 방식이 제안되고 있다. 기존에 제안된 방식은 고순위(high priority) 트래픽에 대한 요구 대역폭에 일정한 비율의 대역폭을 추가하여 대역폭을 할당함에 따라 전체 싸이클 시간이 증가하여 패킷 지연 시간이 길어지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 QoS 기반의 EPON에서 차등 서비스(differentiated service)를 지원하는 동적 대역폭 할당을 위하여 기존에 제안된 방식의 문제점을 해결하는 효율적인 차등 대역폭할당 방식 DBGA(Differentiated Bandwidth Gurrantee Allocation)을 제안한다. DBGA는 효율적으로 공평하게 사용자에게 대역폭을 할당하고 고순위(high priority) 트래픽에 대하여 평균 및 최대 패킷 지연에서 우수한 성능을 보여준다. 제안된 방식의 성능을 분석하고 효율성을 검증하기 의하여 OPNET을 이용하여 EPON을 모델링하고 시뮬레이션을 한다.

EPON에서 효율적 대역폭 할당을 위한 최대전송윈도우 크기의 동적변화기법 (Dynamic Right Sizing of Maximum-windows for Efficient Bandwidth Allocation on EPON)

  • 이상호;이태진;정민영;이유호;추현승
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.41-49
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    • 2007
  • EPON(Ethernet Passive Optical Network)는 적은 비용으로 고품질 서비스를 제공하기 위한 차세대 기술로써, EPON을 구성하는 모든 ONU(Optical Network Unit)들은 한정된 업링크 채널을 나누어 사용한다. 대용량 LAN에 사용자들의 대역폭 요구를 충족시키기 위해서, OLT(Optical Line Terminal)는 효과적인 방법으로 업링크 채널의 시간슬롯을 각 ONU에게 분할 할당한다. 본 논문에서는 효율적인 업링크 채널의 시간슬롯 분배(대역폭 할당)를 위해 기존 연구 IPACT(Interleaved Polling with Adaptive Cycle Time)와 SLICT(Sliding Cycle Time)방식에 대해 살펴보고, 새로운 대역폭 할당 방식인 DRSM(Dynamic Right Sizing of Maximum-windows)을 제안한다. 이 방식은 과거 모든 ONU에게 할당된 대역폭 정보를 기반으로 다음 구간에서 ONU에 할당 가능한 최대 대역폭을 계산하고, 계산된 최대 전송 가능 대역폭과 ONU의 대역폭 요구량으로 각 ONU의 전송 윈도우의 크기를 결정한다. 제안한 방식은 모든 ONU의 대역폭 요구를 허용 범위 내에서 최대한 충족시키고, ONU들간 균등한 대역폭 할당을 추구한다.

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EPON MAC 계층의 안전한 데이터 전송을 위한 인증 및 키관리 프로토콜 (An Authentication and Key Management Protocol for Secure Data Exchange in EPON MAC Layer)

  • 강인곤;이도훈;이봉주;김영천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권1B호
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    • pp.1-10
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    • 2003
  • IEEE 802 3ah에서 표준화가 진행되고 있는 EPON은 하나의 OLT와 다수의 ONU가 수동소자에 의해 트리 구조로 연결되므로 도청, 위장, 가용성 등의 보안 위협을 포함한다 본 논문에서는 EPON에서 보안 위협으로부터 망을 보호하고 안전한 데이터 전송을 보장하기 위해 MAC 계층에서 인증 및 비밀성 서비스를 제공하는 보안 프로토콜을 설계하였다. 설계된 보안 프로토콜은 효율적인 키관리를 위하여 공개키 기반 인증 및 키관리 프로토콜을 이용하며, 비밀성 서비스를 위하여 최근 표준화된 AES의 Rijndael 알고리즘을 채택하였다. 제안된 인증 및 키관리 프로토콜은 인증과 공개키 교환을 동시에 수행하며, 공개 난수를 전송하여 공통의 암호키를 생성하는 안전한 프로토콜이다. 키관리의 구현을 위하여 인증 및 공개키 교환 절차, 세션키 변경 절차, 키복구 절차 등을 제안하였다. 제안된 프로토콜을 검증하기 위하여 알려진 세션키, 전향적 비밀성, 미지키 공유, 키손상 위장 등의 안전성을 분석하였다.

EPON에서 하향 데이터 전송을 고려한 동적 대역폭 할당 방안 (Dynamic Bandwidth Allocation Scheme with Considering Downstream Traffic in EPON)

  • 김은철;이강원;최영수;조유제
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권12호
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    • pp.37-44
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    • 2005
  • EPON 환경에서 효율적인 상향 채널의 사용을 위해 다양한 동적 대역폭 할당 방안이 제안되고 있다. 일반적으로 가변 폴링 주기 방안은 고정 폴링 주기 방안에 비해 optical network unit(ONU)의 대역폭 요청량을 보다 유연하게 반영하여 폴링 주기를 결정하기 때문에 상향 채널에서 향상된 전송 성능을 나타낸다. 그러나, 가변 폴링 주기 방안은 ONU의 상향 트래픽 부하가 낮은 환경에서는 폴링 오버헤드에 의한 하향 채널의 대역폭 낭비가 심한 문제점이 있다. 본 논문에서는 Ethernet passive optical network(EPON)에서 가변 폴링 주기와 고정 폴링 주기 방안의 장점만을 취한 새로운 동적 대역폭 할당 방안을 제안한다. 제안한 방안은 대표적인 가변 폴링 주기 방안인 interleaved polling with adaptive cycle time(IPACT) 방안에 기반을 두고, 하향전송을 위한 optical line terminal(OLT) 큐의 상태에 따라 가변 폴링 주기 혹은 고정 폴링 주기로 동작한다. 시뮬레이션을 통해 제안 방안은 상향 전송에서 IPACT 방안과 유사한 지연 성능을 유지하면서도 하향 전송에서는 고정 폴링 주기 방안에 근접하는 수율을 나타냄을 보였다.