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TDM-PON에서 동적 WDM 채널 및 대역폭 할당을 위한 MAC 프로토콜 설계 연구
A Design of MAC Protocol for Dynamic WDM Channel and Bandwidth Allocation in TDM-PON

이성근   (고려대학교 전자컴퓨터공학과 차세대 네트워크 연구실UU0000159  ); 김일래   (고려대학교 전자컴퓨터공학과 차세대 네트워크 연구실UU0000159  ); 이용원   (고려대학교 전자컴퓨터공학과 차세대 네트워크 연구실UU0000159  ); 이상록   (신흥대학 전자통신과UU0000878  ); 정대광   (삼성전자 통신연구소 방송통신기술랩CC0101996  ); 황성택   (삼성전자 통신연구소 방송통신기술랩CC0101996  ); 오윤제   (삼성전자 통신연구소 방송통신기술랩CC0101996  ); 박진우   (고려대학교 전자컴퓨터공학과 차세대 네트워크 연구실UU0000159  );
  • 초록

    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.


    In this paper, we propose the PON-based access network based on conventional TDM-PON architecture, which utilizes WDM wavelength channel and bandwidth dynamically. It is also described a dynamic MAC protocol in order to increase the number of subscribers and efficiency of resource utilization. Of particular importance in the proposed approach for MAC protocol is that the wavelength channel and time slot for up/downlink is dynamically allocated according to the required QoS level and the amount of data in data transmission, through the dedicated control channel between OLT and ONU. We evaluate the performance of average packet end-to-end delay in a statistical analysis and numerical analysis. In addition, through simulations with various traffic models, we verified the superior performance of the proposed approach by comparing with the results of other E-PONs.


  • 주제어

    Passive Optical Network (PON) .   Dynamic Bandwidth Allocation (DBA) .   Time Division Multiplexting (TDM) .   Wavelength Division Multiplexting (WDM).  

  • 참고문헌 (10)

    1. G. Kramer, B. Mukherjee, and G. Pesavento, 'IPACT: A Dynamic Protocol for an Ethernet-PON (EPON),' IEEE Commun. Mag., vol. 40, pp. 74-80, Feb. 2002 
    2. 신지혜, 이재용, 김병철, 'Ethernet PON을 위한 Gated Service 스케줄링의 성능분석,' 전자공학회논문지, 제 41권, TC편 제 7호, pp. 31-40, July 2004     
    3. S. J. Park, C. H. Lee, K. T. Jeoung, H. J. Park, J. G. Ahn, and K. H. Song, 'Fiber-to-the-Home Services Based on Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network,' J. Lightwave Technol, vol. 22, no.11, Nov. 2004 
    4. M. P. McGarry, M. Maier, and M. Reisslein, 'Ethernet PONs: A Survey of Dynamic Bandwidth Allocation (DBA) Algorithms,' IEEE Commun. Mag., vol. 42, no. 8, pp. s8-s15, Aug. 2004 
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    6. K. S. Kim, 'On The Evolution of PON-based FTTH Solutions,' (Invited Paper) Information Sciences, vol. 149/1-2, pp.21-30, Jan. 2003 
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    8. F. T. An, K. S. Kim, Y. L. Hsueh, M. Rogge, W. T. Shaw and L. G. Kazovsky, 'Evolution, Challenges and Enabling Technologies for Future WDM-Based Optical Access Networks,' Invited paper Proc. Of JCIS 2003, Sept. 2003 
    9. D. Su and D. W. Friffith, 'Ethernet Passive Optical Network architecture for broadband access,' Opt. Net. Mag. pp. 107-113, Feb. 2003 
    10. J. Kani, M. Teshima, K. Akomoto, N. Takachino, H.Suzuko, K.Iwatsuki, and M. Ishii, 'A WDM-based optical access network for wide-area gigabit access services,' IEEE Commun. Mag., vol. 41, pp. s43-s48, Feb. 2003 

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