• 디지털융복합연구
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• 제17권8호
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• pp.229-235
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• 2019

인터넷을 비롯한 광대역 멀티미디어 수요가 폭발적으로 증가함에 따라 스마트폰, IPTV, VoIP, VOD, 클라우드 등의 새로운 서비스의 등장으로 유발된 데이터 통신량의 폭주로 가입자망의 고도화가 통신 산업에서 가장 큰 이슈가 되고 있다. 본 연구에서는 파장분할다중방식(Wavelength Division Multiplexing, WDM) 수동형 광가입자망(Passive Optical Network, PON)의 국사 광역화와 광코어 절감을 위한 1기가급 Reach Extender(RE) 기술에 대한 개발을 시도하였다. 특히, 시장 경쟁력을 강화하기 위하여 광부품의 저가화와 소형화, 집적화, 소비 전력 폭주를 대처하기 위한 저전력화 등을 고려하였다. 또한, 기존 PON망에 RE 기술을 이용하여 전송 거리 확장 기술 개발 및 광선로의 용량 증가 기술 개발을 통한 신뢰성 기술, 원격관리 기술을 통합하여 일괄 시스템 개발을 완료하였다. 개발 시스템을 이용하여 기존 상용 1G PON 장비들과의 시스템 연동을 기반으로 개발 시스템을 이용한 국사 광역화와 광코어 절감을 이룬 것에 그 가치를 둘 수 있다. 본 연구를 기반으로 10G PON 기술 개발에 대한 연구를 진행 중이다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권7B호
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• pp.573-582
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• 2006

본 논문에서는 기존 PON 구조와 단일 AWG 기반의 WDM-PON 구조의 문제점을 해결하고, 새로운 서비스 및 망의 증가 추세를 반영할 수 있는 혼합형 2단 AWG 기반의 WDM-PON 구조를 제안한다. 제안한 구조는 하향 전송을 위하여 2단 AWG를 사용하고, 상향 전송을 위하여 단일 AWG와 결합기를 사용함으로써 RN을 구성한다. 이러한 구조적 특징으로 인하여 제안한 구조는 확장성이 좋고, 낮은 비용과 높은 대역을 제공할 수 있다. 제안한 구조에서 하향 전송의 경우 트래픽이 별도의 하향 채널을 통하여 각 ONU에게 전송되므로 하향 트래픽에 대한 투명성 및 보안능력을 제공할 수 있다. 반면 상향 전송은 통신의 비대칭적인 특성을 고려해 다수의 ONU가 WDM/TDMA 기법을 사용함으로써 하나의 채널을 공유하는 형태이다. 본 논문에서는 제안한 구조의 성능 평가를 위하여 구성에 따른 망 구성의 전체 비용, 망 용량 , 각 ONU에게 할당 가능한 평균 상 하향 전송 대역 관점에서 비교 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권9B호
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• pp.777-784
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• 2006

본 논문에서는 수동형 파워분배기 기반의 TDM-PON 망 구조에서 WDM 파장채널과 전송 대역폭을 동적으로 운용하는 가입자망 구조를 제안하고, 가입자 수를 확대하고 대역폭 활용의 효율성을 증가시킬 수 있는 동적 MAC 프로토콜을 제안하였다. 이를 위하여 OLT와 ONU 사이에 별도의 제어채널을 마련하고, 정보 전송에 요구되는 QoS의 수준과 정보량에 따라 파장채널과 데이터 전송 시간슬롯을 동적으로 운용하도록 하였다. 제안된 가입자망의 성능 평가는 수식적 분석과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 이루어졌으며, 특히 다양한 트래픽 환경에서 제안된 가입자망 구조의 성능향상 정도를 기존 PON들과 비교 및 분석을 하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권9A호
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• pp.685-696
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• 2009

NGA에서는 현재의 FTTH가 제공하고 있는 것보다 더 넓은 대역폭, 더 높은 분기율, 더 확장된 거리를 요구하고 있다. FTTH에서 큰 비중을 차지하는 TDMA PON에서는 OLT와 ONU 사이의 거리가 증가하면 전파지연이 증가하고, 전파지연의 3배 이상으로 패킷지연을 증가한다. 왜냐하면, 어떤 패킷이 ONU에 도착하면 대역요청, 승인, 전송이라는 과정을 거치기 때문이다. 이러한 효과를 상쇄하기 위해서는 사이클 타임의 값을 줄여야 하나, 이는 오버헤더 증가와 링크 효율의 감소를 초래한다. 본 논문에서는 NGA에서 목표하는 것과 같이 가입자 망에서 지원하는 거리가 60 Km 또는 100 Km까지 확장될 때 TDMA PON에서 발생할 수 있는 여러 가지 문제점들을 살펴보고, 지연에 민감한 트래픽에 대한 서비스 품질을 만족시켜 주기 위한 최적의 사이클 타임을 결정하는 방법을 제시한다. 그리고 ONU의 위치에 따라 등화왕복지연과 사이클 타임의 값을 가변적으로 할당하는 방법을 소개하며, 이 방법을 사용하면 성능분석에서 지연이 감소는 물론 링크 효율도 증가함을 보여준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2A호
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• pp.202-208
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• 2010

WDM/SCM-PON에서 상향 전송을 할 때 다수의 ONU가 단일 광 채널을 공유하여 다수의 신호를 전송할 경우에 수신부에서 잡음으로 작용하는 OBI가 발생하게 되어 전체 시스템의 성능을 악화시키기 때문에 OBI에 대한 문제 해결이 필수적인 과제이다. 본 논문은 SCM-PON에서 상향 전송을 할 때 발생하는 OBI를 헤테로다인 검출 방식으로 극복하는 새로운 방안을 제시하였다. 제안된 방식은 수신 광검출기 앞부분에 별도의 LD를 사용하여 heterodyne detection을 가능케 함으로써, OBI 성분을 검출신호와 구분되도록 하여 OBI로 인한 문제를 해결하는데 근거를 두고 있다. 또한, 가입자단에서 R-SOA를 사용함으로써 경제적인 저가형 ONU 구현을 가능케 하는 장점을 갖는다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권2B호
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• pp.83-89
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• 2007

본 논문에서는 OLT의 중앙집중 제어에 의한 대역폭 중재 없이 ONU간의 분산적인 동적 대역폭 할당을 이룰 수 있는 파워 검출 기반의 TDM-PON의 MAC 프로토콜을 제안하였다. 기존의 E-PON에서 사용하는 소프트웨어 기반의 DBA 방식과 달리, 제안된 방식은 하드웨어 기반의 파워 검출을 활용하여 동적 대역폭 할당 알고리즘을 수행함으로써 간단하고 빠르며 비용효과 측면에서 장점을 가진다. 제안된 가입자 망의 성능 평가는 수식적 분석과 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 수행하였으며, 특히 다양한 트래픽 모델 환경에서 제안된 방식의 성능향상 정도를 기존 E-PON들과 비교 및 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권5B호
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• pp.243-252
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• 2008

본 논문에서는 차세대 무선 네트워크에서 품질이 보장된 광 대역의 멀티미디어 서비스를 제공하기 위하여 Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network(WDM-PON) 기반의 무선 액세스 네트워크 및 효율적인 이동성 지원 프로토콜을 제안한다. 제안된 차세대 무선 액세스 네트워크는 WDM-PON 기술을 활용하여 광대역의 무선 액세스 네트워크를 구성하며, 새롭게 제안된 로컬 채널을 활용하여 서브 액세스 네트워크간의 빠르고 효율적인 로컬 데이터 및 핸드오프 데이터를 전송한다. 제안된 IP 기반의 이동성 지원 프로토콜은 초기 데이터 전송 시 이동 노드에게 최적화된 경로를 제공함으로써 데이터 전송의 효율성을 증가시킨다. 또한, 제안된 방식은 Hierarchical Mobile IPv6(HMIPv6)와 Fast Handovers for MIPv6(FMIPv6)의 장점들을 효과적으로 결합하여 빠르고 효율적인 핸드오프를 지원함으로써 이동 노드에게 품질이 보장된 신뢰성있는 서비스를 제공한다. 제안된 방식의 성능 분석은 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 이루어졌으며, 다양한 네트워크 환경에서 핸드오프 지연시간, 패킷 손실 등에 대하여 기존의 방식과 비교 분석하였다.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2002년도 제3회 세미나 : 광통신설비
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• pp.241-269
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• 2002

• 한국통신학회논문지
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• 제32권8B호
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• pp.473-481
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• 2007

PON은 BcN 액세스망의 핵심 기술인 FTTH의 구현 수단으로서 설치가 용이하고 유지보수 비용이 저렴하여 많은 관심을 받고 있다. TDMA PON의 경우, OLT는 새로운 ONU가 연결되면 거리를 측정하고 등화지연을 할당하여 모든 ONU가 논리적으로 동일한 거리에 존재하도록 하는데, 이러한 절차를 ranging이라 한다. 이 과정 동안 OLT는 수 차례의 타임 윈도우를 개설하게 되고, 이 기간에 이미 활성화된 ONU는 상향으로 데이터 전송이 금지된다. 따라서 대역폭 소모를 줄이고 원활한 서비스를 제공하기 위해서 가급적이면 타임 윈도우의 길이를 짧게 하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 ITU-T G.984.3 기반의 G-PON의 ONU가 활성화 과정을 살펴보고, ONU의 위치정보를 모를 때 윈도우 길이를 최소화할 수 있는 효율적인 방식(algorithm I)을 제안한다. 윈도우 크기는 일련번호 등록 과정에서 얻어지는 사전 할당지연을 계산함으로써 줄일 수 있게 된다. 또한, 그것을 위치정보를 알 때 사용되는 방식(algorithm II)과 비교해 본다. 결과적으로 ONU 활성화 과정에서 첫 번째 알고리즘은 약 50%에서 90% 그리고 두 번째 알고리즘의 경우 99%까지도 윈도우 크기가 감소하게 된다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권5호
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• pp.84-93
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• 2006

이더넷 PON은 현재 광가입자망의 기술 수준, 경제성을 고려할 때 가입자망의 고속화 실현을 위한 가장 현실성 있는 구현 방안으로 주목받고 있다. 이더넷 PON은 하향 및 상향 전송을 위하여 점대다점(point-to-multipoint), 다점대점(multipoint-to-point) 구조를 갖는다. 따라서 하향 전송을 위하여 이더넷 프레임은 수동분배기를 거쳐 모든 ONU에게 방송되는 반면, 상향 구조는 다수의 ONU가 단일의 상향 채널을 공유하는 형태이므로 각 ONU에게 공평하고 효율적인 채널 할당을 위한 MAC 프로토콜이 요구된다. 따라서 종래의 연구는 ONU간 충돌을 해결하고 망 자원을 효율적으로 사용하기 위한 다양한 MAC 프로토콜과 대역 할당 알고리즘에 초점을 맞추었다. 그러나 서비스를 제공하는 망 사업자 입장에서 볼 때, 망 사업자는 각 ONU에게 사전에 협약한 대역폭을 보장하는 동시에 IP 트래픽에 유연한 효율적인 망 자원 관리 책임이 요구된다. 이러한 관점에서 하향 트래픽 제어는 매우 중요하다. 본 논문에서는 이더넷 PON 환경에서 하향 트래픽의 협약 대역을 보장함으로써 각 ONU에게 공평성을 제공하고 망 자원의 효율적 사용을 위한 하향 트래픽 제어 기법을 제안한다. 제안한 기법은 하나의 토큰 버킷과 과거 트래픽 정보를 이용한 서비스제공 확률을 기반으로 구현의 단순성, 공평성, 융통성을 제공한다. 제안한 기법의 성능 평가를 위해 AWESIM을 이용하여 IEEE 802.3ah 기반의 이더넷 PON 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 수행하였으며, 다양한 시나리오를 기반으로 공평성, 지연, 폐기율 관점에서 성능을 평가하고 분석하였다.