The IEC 61850 protocol proposed for the interoperability between IEDs(intelligent electronic devices) adopts the prioritized switched ethernet as its communication channel because substation bus is utilized to exchange both real-time and non real-time messages. The prioritized switched ethernet uses IEEE 802.1Q/p QoS(Quality of Service) in addition to IEEE 802.3 ethernet to enhance the real-time characteristics. However, IEEE 802.1Q/p QoS has priority-blocking problem that occurs when higher-priority frame transmission request during lower-priority frame transmission. To resolve this problem, this paper proposes P(Preemptive)-Ethernet. P-Ethernet uses the modified IEEE 802.1Q/p frame format and new priority preemption mechanism. This paper also implements P-Ethernet controller using FPGA (Virtex-4) and MicroBlaze processor. From the implementation results, P-Ethernet controller shows a improved latency and jitter of transmission period compare to the normal ethernet controller.
최근 인터넷 트래픽의 폭발적인 증가에 따라, 매우 빠른 고속 네트워크 장비에 네트워크프로세서(NP)의 사용이 보편화되고 있다. 이에 따라, 기존의 일반적인 마이크로프로세서를 이용한 네트워크 장비의 성능 한계를 벗어나 향상된 성능을 보이는 라우팅 기능과 패킷처리 기능을 분리하는 분산형 시스템 구조가 이용되고 있다. 본 논문에서는 10기가비트 이더넷 포트를 가지는 10기가비트 에지 스위치 시스템에 적용한 패킷 라우팅 처리와 OAM 처리를 위한 분산형 이더넷 IPC 통신 메커니즘과 10Gbps급 이더넷 데이터를 처리할 수 있는 프레임 방식의 MUX/DEMUX 구조를 설계하고 구현하는 방법을 기술한다. 본 논문에서 제안한 분산형 이더넷 UC 통신 메커니즘 구조는 현재 진행되고 있는 10기가비트 이더넷 인터페이스를 갖는 320Gbps급의 백본용 이더넷 스위치 시스템에도 적용하였다.
인터넷 사용자와 다양한 응용의 발전에 힘입어 인터넷이 활성화되고 네트워크를 이용한 어플리케이션이 점점 더 많은 대역폭을 요구함에 따라 네트워크의 고속화를 필연적으로 수반하게 됨으로써 Gigabit Ethernet이 등장하게 되었다. Gigabit Ethernet은 기존 Ethernet 환경에서 네트워크에 대용량을 제공하고 고성능을 발휘할 수 있는 점등 여러 가지 면에서 장점을 지니고 있어 인터넷 사용자당 요구 트래픽을 해소할 수 있는 대안으로 제시되고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 Gigabit Ethernet 기술과 관련하여 개념 및 특징을 살펴보고 경쟁 관계에 있는 FDDI 기술과 트래픽 분석을 통해 Gigabit Ethernet의 안정성과 효율성을 제고하였다.
동기식 Ethernet은 차세대 차량 네트워크의 핵심 기술이며 현재 연구의 초기 단계라 할 수 있다. 이러한 네트워크는 서로 간에 네트워크 장비가 호환되지 않기 때문에 서로 다른 네트워크 간의 성능을 보장 받기 위해서는 게이트웨이의 개발이 필수적이다. 하지만 MOST150 이더넷 네트워크와 동기식 이더넷 네트워크에서 데이터 전송을 위해 게이트웨이를 구성할 경우, 데이터량이 증가하게 되면 지원하는 대역폭이 달라 데이터의 손실과 지연이 발생할 수 있다. 이러한 대역폭과 전송지연을 모두 같이 최적화시킬 수 있는 스케줄링 알고리즘이 필요하지만, 이에 관한 연구 결과가 많지 않다. 본 연구에서는 CAN, MOST, Ethernet 네트워크를 유기적으로 연결하여 하나의 네트워크를 형성할 수 있는 Ethernet을 적용한 차량 통합 게이트웨이 시스템를 설계하고자 한다. 또한 Ethernet 차량 통합 게이트웨이 시스템에서 처리하는 다양한 종류의 데이터에 대한 서비스 품질 및 자원 이용률, 지연을 보장하기 위한 스케줄링 알고리즘의 성능 분석을 위한 설계 방안을 제시하고자 한다.
This paper presents an Interprocessor Communication Network(IPC net) in ATM switching system. In order to supply stable and independent path for processor communication, additional network i.e., Ethernet, is suggested. An Ethernet switch centered on Ethernet binds each processor into a work range. IPC net proposed in this paper assures end-to-end inter-processor connection, uniform 100Mbps Ethernet bandwidth and enhanced user cell throughput of ATM switch with minimum Ethernet supporting block integrated into ATM system
Ethernet PON(Passive Optical Network)은 지금까지 연구되고 있는 가입자 망 가운데 인터넷 트래픽에 가장 적합한 모델이다. 본 논문에서는 Ethernet PON의 성능분석을 위해서 OPNET을 이용하여 Ethernet PON 시뮬레이션 모델을 설계 및 구현한다 또한, 이 모델에 대한 End to end Ethernet delay, Queuing delay, Throughput과 Utilization 분석을 통해서 하나의 OLT(Optical Line Termination)가 수용 할 수 있는 최적의 ONU(Optical Network Unit) 개수를 산정하고 Ethernet PON을 설치할 때 망의 효율을 극대화하는 방안을 제안한다.
지금까지 end-to-end ethernet 서비스를 실현하기 위한 노력으로 10 Gbps 이상의 ethernet 전송기술, 강력한 보안프로토콜, 그리고 QoS 방안 등이 주가 되어 연구되고 논의되어져 왔다. 본 고에서는 기존의 asynchronous ethernet을 그대로 수용하며 기존 ethernet의 가장 큰 한계점으로 지적되었던 real-time data전송문제를 해결하기 위한 ‘Synchronous Ethernet’ 의 표준화 현황 및 기술을 소개하고자 한다. ‘Synchronous Ethernet’은 현재 공식적으로 정해진 표준이 없는 상태지만 2004년에 국제표준회의에서 새롭고 활발한 활동으로 자리잡을 것으로 보인다.(중략)
멀티미디어 시대를 맞아 인터넷/인트라넷 환경의 급속한 발달로 사용자당 요구 트래픽이 점차 광대역화 되고 보다 많은 정보를 신속하게 획득하고자 하는 요구가 증대함에 따라 네트워크의 고속화를 필연적으로 수반하게 됨으로써 보다 빠른 Ethernet의 등장이 요구되었다. Gigabit Ethernet은 기존 Ethernet 환경에서 네트워크에 대용량을 제공하고 고성능을 발휘할 수 있는 점 등 여러 가지 면에서 장점을 지니고 있어 인터넷 사용자당 요구 트래픽을 해소할 수 있는 대안으로 제시되고 있다. 따라서 본 고에서는 이러한 Gigabit Ethernet 기술과 관련하여 개념 및 특징을 살펴보고 가상 모델링을 통한 링크효율을 분석해보았다.
The switched Ethernet has many features for real-time communications such as providing traffic isolation, large bandwidth, and full-duplex links, and so on. The switched Ethernet, however, cannot guarantee the timely delivery of a real-time message because message delay increases when collisions occurs at the output ports and message loss can even occur due to the overflow at the output buffer. Recently, many research efforts have been done to use the switched Ethernet as an industrial control network. In the industrial control network, sensors periodically sense the physical environment and transmit the sensed data to an actuator, and the periodic messages from sensors to actuators have typically real-time requirements such that those messages must be transmitted within their deadlines. This paper first suggests a feasible condition for EDF (Earliest Deadline First)-based scheduling of periodic messages on a synchronized switched Ethernet and a message scheduling algorithm which satisfies the proposed feasible condition. Pedreiras, et al. [10] suggested a feasible condition for message scheduling on the Ethernet (shared media Ethernet), but there has been no research result on the scheduling condition on the switched Ethernet until now. We compared the real-time message scheduling capacity between the Ethernet and the switched Ethernet by simulation. The simulation result shows that the message scheduling capacity of the Ethernet has almost remained constant as the number of nodes on the network increases, but, in the case of the switched Ethernet, the message scheduling capacity has increased linearly according to the number of nodes on the network.
Ethernet PON(Passive Optical Network)은 최근 활발하게 연구되고 있는 경제적이고 효율적인 가입자망이다. 차세대 가입자망인 Ethernet PON의 MAC(Media Access Control) 프로토콜은 TDMA(Time Division Multiple Access)방식을 기본으로 하며, QoS(Qualify of Service)를 보장해야 하는 전용회선(Leased Line) 가입자에 적합한 고정 할당 방식과 LAN/MAN의 최선형(Best Effort) 방식에 적합한 동적 할당 방식으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 이들 프로토콜의 성능을 분석하기 위하여 OPNET 시뮬레이션 도구를 이용해 Ethernet PON 모델을 설계한다. 설계된 모델에 대한 단대단 Ethernet 지연(end-to-end Ethernet delay), 큐잉 지연(queuing delay), 처리(throughput)과 사용률(utilization) 분석을 통해서 MAC 프로토콜을 검증하고, 하나의 OLT(Optical Line Terminal)가 수용할 수 있는 최적의 ONU(Optical Network Unit) 개수를 산정한다. 또한, 적정한 ONU의 버퍼 크기를 제안하여 Ethernet PON의 망 효율을 극대화하는 방안을 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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