• 제목/요약/키워드: Optical Packet Switching

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차세대 광 인터넷을 위한 완전 광 패킷 스위칭 기술 (Optical-Packet Switching Technologies for Next Generation Optical Internet)

  • 전민용
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.10-11
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    • 2003
  • 완전 광 레이블 스위칭 기술은 차세대 광 인터넷에서 요구되는 투명성과 낮은 latency를 주기 위한 핵심기술이다. 패킷 스위칭 시스템은 각 노드에서 레이블을 이용해 패킷을 교환하는 방식으로 각 라우터에서는 이전 라우터에서 전달해 은 레이블을 분석하고 그 레이블 신호에 따라서 목적지로 포워딩 시키게 된다. 레이블을 교환하는 기술은 MLS 또는 완전 광 레이블 스위칭 (Optical label Switching: OLS) 네트웍에서 scalability를 구현하기 위한 핵심 기술이 된다. (중략)

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파장다중 네트워크에 사용될 광 패킷 스위치 구조 (A Photonic Packet Switch for Wavelength-Division Mdltiplexed Networks)

  • 최영복;김해근;주성순;이상화
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권10C호
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    • pp.937-944
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    • 2002
  • 인터넷 트래픽의 급속한 증가로 인해 보다 큰 네크워크 용량이 요구되고 있다. 광 패킷 교환은 상이한 유형의 데이터를 지원하는 미래의 네트워크에서 필요한 특성들인 고속의 데이터 교환, 데이터 속도와 유형에 대한 투명성 등을 제공하여 준다. 본 논문에서는 IP 전송을 위해 광 패킷 코어 스위치와 광섬유링크로 구성된 광 백본 네트워크를 정의한다. 그리고 WDM 광 네트워크에서 광섬유 상에 존재하는 다수의 파장링크의 전 대역을 통합하여 단일매체의 대역으로 관리하는 멀티링크 광 패킷 스위치를 제안한다. 제안된 스위치는 WDM 버퍼를 사용할 뿐만 아니라 출력 링크의 광 패킷 메모리를 균등하게 사용하여, 필요한 메모리의 수를 줄임으로써 광 패킷 메모리를 경제적으로 실현할 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션에 의한 성능평가의 결과는 제안 스위치의 휴효성을 보여준다.

Dynamic Load-Balancing Algorithm Incorporating Flow Distributions and Service Levels for an AOPS Node

  • Zhang, Fuding;Zhou, Xu;Sun, Xiaohan
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권5호
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    • pp.466-471
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    • 2014
  • An asynchronous optical packet-switching (AOPS) node with load-balancing capability can achieve better performance in reducing the high packet-loss ratio (PLR) and time delay caused by unbalanced traffic. This paper proposes a novel dynamic load-balancing algorithm for an AOPS node with limited buffer and without wavelength converters, and considering the data flow distribution and service levels. By calculating the occupancy state of the output ports, load state of the input ports, and priorities for data flow, the traffic is balanced accordingly. Simulations demonstrate that asynchronous variant data packets and output traffic can be automatically balanced according to service levels and the data flow distribution. A PLR of less than 0.01% can be achieved, as well as an average time delay of less than 0.46 ns.

제한된 수의 튜닝 가능한 파장변환기와 내부파장을 갖는 하이브리드 버퍼 구조의 광 패킷 스위치 (Hybrid Buffer Structured Optical Packet Switch with the Limited Numbers of Tunable Wavelength Converters and Internal Wavelengths)

  • 임헌국
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.171-177
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    • 2009
  • 광 패킷 스위칭 기술은 대용량 인터넷 트래픽을 패킷레벨에서 보다 유동적인 대역폭으로 전송해 줄 수 있으며, WDM 계층과 I P 계층을 유연하게 통합 해 줄 수 있기 때문에 차세대 광 인터넷을 위한 가장 강력한 스위칭 기술 중 하나이다. 광 패킷 스위칭 기술의 연구는 동기식 망 안에서의 연구와 비동기식 망 안에서의 연구로 나뉘며 본 논문에서는 인터넷 트래픽과 같은 비동기 가변길이 패킷들을 위한 광 패킷 스위치 내부에 경합해결 이슈에 초점이 맞추어져 있다. 하이브리드 버퍼는 광 지연 선로 버퍼와 전자 버퍼로 구성 되어 비동기 가변길이 패킷들의 경합 해결을 위한 하나의 대체 버퍼로서 패킷 손실 확률을 감소시키기 위해 소개된바 있다. 그런데 스위치 내부의 자원 중 튜닝 가능한 파장 변환기의 개수와 내부 파장 개수를 고려한 광 패킷 스위치의 디자인은 스위치 비용과 자원 이용 효율을 결정짓는 매우 중대한 이슈이다. 따라서 본 논문에서는 한정된 수의 튜닝 가능한 파장 변환기와 내부 파장 개수를 고려한 하이브리드 버퍼 구조형 광 패킷 스위치를 설계하고 그것의 스케쥴링 알고리즘을 소개하고자 한다. 제안한 스케쥴링 알고리즘은 광 지연 선로 버퍼만을 갖는 기존의 LAUC-VF 알고리즘과 비교하여 더 나은 패킷 손실 확률을 제공해 줄 수 있었다.

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공유형 혹은 아웃풋 광 지연 선로 버퍼를 갖는 비동기 광패킷 스위칭 시스템 설계를 위해 필요한 가변 파장 변환기 및 내부 파장 개수의 도출 (Deduction of TWCs and Internal Wavelengths Needed for a Design of Asynchronous OPS System with Shared or Output FDL Buffer)

  • 임헌국
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권2호
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    • pp.86-94
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    • 2014
  • 광 패킷 스위칭은 미래 광 인터넷을 위한 스위칭 기술로 고려되고 있다. 광 패킷 스위칭 내부의 경합 해결을 위해 파장 변환 기법이 광 지연 선로 버퍼와 함께 일반적으로 사용되어 진다. 본 논문에서는 공유형 혹은 아웃풋 광 지연 선로 버퍼를 갖는 비동기 광 패킷 스위칭 시스템의 비용 효율적인 설계를 위해 가변 파장 변환기를 공유함으로써 필요한 파장변환기 개수의 감소를 도출한다. 비동기 가변길이 패킷들을 비용 효율적 설계를 위해 고려하였고, 그러한 광 패킷 스위칭 시스템 내부에 필요한 가변 파장 변환기 개수를 도출하기 위해 출력 단의 채널뿐아니라 유용 가능한 가변 파장 변환기와 내부 파장 또한 찾아 주는 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 공유형 혹은 아웃풋 광 지연 선로 버퍼를 갖는 비동기 광 패킷 스위칭 시스템에 적용하여 비용 효율적 설계를 위해 필요한 가변 파장 변환기 및 내부 파장 개수를 도출하였다.

Edge Node간 단일 홉을 갖는 다중링 기반의 광네트워크 구성 및 특성 (Architecture and Characteristics of Multi-Ring based Optical Network with Single-Hop between Edge Nodes)

  • 이상화;이희상;한치문
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권6호
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    • pp.69-78
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    • 2004
  • 최근 WDM 기술을 적용한 광네트워크에서 중계 노드로 광크로스커넥터를 적용함으로써, 중계 노드에서 트래픽 병목 현상에 의해 지연이 발생하고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 EN(Edge Node)간 단일 홉을 갖는 다중링 유형의 다파장 레이블 기반의 광패킷 네트워크 구조를 제안하였다. 제안한 방식에서 이용되는 광패킷 구성 방법과 다파장 레이블을 이용하여 다중링 기반의 광네트워크를 구성 할 경우, 단일 Optical 대역과 다중 Optical 대역을 이용하여 구성 가능함을 제시하고, 두 방식의 특성을 비교 분석하였다. 이때, EN의 출력에서 광패킷 충돌이 발생하여 광패킷 손실이 발생하는데 이 문제를 해결하기 위해 광패킷을 정적 및 동적으로 타임 슬롯에 할당하는 방안을 제시함으로써 패킷 충돌 회피가 가능함을 분명히 하였다. 그리고 제안한 방식에서 지연은 EN에서만 발생하므로 CN(Core Node)에 의한 지연은 발생하지 않는다. 따라서 본 방식에서 제안한 광네트워크에 대해 EN의 패킷 손실 특성과 호손율, 지연 특성을 분석하고, 본 방식의 우수성과 실현 가능성을 나타냈다.

OBS 네트워크의 OAM 기본 체제 (A Framework for OAM in OBS Networks)

  • 신종덕
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권1B호
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    • pp.41-51
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    • 2004
  • OBS (Optical Burst Switching) 네트워크에 관한 연구가 최근 활발히 진행되고 있으나 OBS 네트워크 운용에 필수적인 OAM (Operation md Maintenance)에 대한 연구는 아직 다루어지고 있지 않다. 본 논문에서는 다섯가지 OBS 기능들, 즉 BT (Burst Termination), BTX (Burst Transmission), BSW (Burst Switching), RSC(Routing and Switching Control), 그리고 PAR (Protection and Restoration)을 정의하였고, 이 기능적 모델에 근거하여 네트워크 운용 요구 조건들을 만족시키기 위한 OAM 아키텍처를 설계하였다. 또한, OAM 수행에 필요한 OAM 동작들의 정의와 OAM이 가능한 ingress 에지, 코어, egress 에지 노드들의 구조, 그리고 OAM 정보 및 통신 모델과 프로토콜 등과 같은 OAM 구현을 위한 기본 체제를 제안하였다. 그리고, 제안된 OAM 아키텍처를 이용하여 OBS 네트워크에서 발생 가능한 여러 가지 장애들에 대한 OAM을 정리하였다.

자유공간 광 연결과 병렬 형태의 패킷을 이용한 ATM 교환 방식 (The ATM Switching Architecture using Free-Space Optical Interconnections and Packets with a Parallel Form)

  • 장진환;갑상영;지윤규
    • 전자공학회논문지A
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    • 제29A권10호
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    • pp.8-16
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    • 1992
  • Despite recent advances in electrical switch architectures, the practical switch performance is limited by both the technological and physical constraints of electrical device and wiring. Though an optical switch can have good features, optical devices are of poor quality. Therefore, we propose and study the switching architecture based on free-space optical interconnections and electrical logic devices. And an exchanging method using packets with a parallel form is introduced to solves the blocking problem of the switch that resulted from switching packets with a serial form. The free-space optical interconnections overcome the defects of electrical switch, such as, the complex connections of the wires. The proposed and demonstrated switch is nonblocking, simple and high performable. Other attractive features of the proposed switch include the guarantee of first-in first-out packet sequence. In this thesis, we also discuss the performance of proposed switch and show the experimental results of the 4$\times$4 switch.

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Kalman Filtering-based Traffic Prediction for Software Defined Intra-data Center Networks

  • Mbous, Jacques;Jiang, Tao;Tang, Ming;Fu, Songnian;Liu, Deming
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권6호
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    • pp.2964-2985
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    • 2019
  • Global data center IP traffic is expected to reach 20.6 zettabytes (ZB) by the end of 2021. Intra-data center networks (Intra-DCN) will account for 71.5% of the data center traffic flow and will be the largest portion of the traffic. The understanding of traffic distribution in IntraDCN is still sketchy. It causes significant amount of bandwidth to go unutilized, and creates avoidable choke points. Conventional transport protocols such as Optical Packet Switching (OPS) and Optical Burst Switching (OBS) allow a one-sided view of the traffic flow in the network. This therefore causes disjointed and uncoordinated decision-making at each node. For effective resource planning, there is the need to consider joining the distributed with centralized management which anticipates the system's needs and regulates the entire network. Methods derived from Kalman filters have proved effective in planning road networks. Considering the network available bandwidth as data transport highways, we propose an intelligent enhanced SDN concept applied to OBS architecture. A management plane (MP) is added to conventional control (CP) and data planes (DP). The MP assembles the traffic spatio-temporal parameters from ingress nodes, uses Kalman filtering prediction-based algorithm to estimate traffic demand. Prior to packets arrival at edges nodes, it regularly forwards updates of resources allocation to CPs. Simulations were done on a hybrid scheme (1+1) and on the centralized OBS. The results demonstrated that the proposition decreases the packet loss ratio. It also improves network latency and throughput-up to 84 and 51%, respectively, versus the traditional scheme.

파장 변환기를 이용한 광버퍼의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a optical buffer using optical wavelength converters)

  • 황현용;곽동용
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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    • pp.109-112
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    • 2003
  • Wavelength division multiplexing technology is a promising solution for the next generation optical networks. Optical buffer is a key component for optical packet switching system. It can be used to hold optical packets and to resolve the contention of optical packets. In this paper, we implemented a optical buffer using optical wavelength converters and demonstrated that optical packets are delayed successfully.

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