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보고서 상세정보

차세대 QoS 서비스 스위칭 기술
Next Generation QoS Service Switching Technology

  • 사업명

    정보통신원천기술개발(기금)

  • 과제명

    차세대 QoS 서비스 스위칭 기술

  • 주관연구기관

    한국전자통신연구원
    Electronics and Telecommunications Research Institute

  • 연구책임자

    이종현

  • 참여연구자

    예병호   김정식   이경호   박권철   홍현하   홍성백   곽동용   김봉태   이순석   양충열   김영선   ...  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2006-02

  • 과제시작년도

    2003

  • 주관부처

    정보통신부

  • 사업 관리 기관

    지식경제부

  • 등록번호

    TRKO201000015444

  • 과제고유번호

    1440000471

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    Initial object of this project is to develop the tera-level optical cross-connect (OXC) system for optical-internet backbone netw...

    Initial object of this project is to develop the tera-level optical cross-connect (OXC) system for optical-internet backbone network by the year of 2005. However due to the change of R&D and market environment, we modified the target to develop the core technology and prototype of tera-level OXC system in the 1st and the 2nd year of the project, and thus focused to develop 120G-360G flow-based QoS service switch (QSS120) as a final goal from the 3rd year to 5th year of the project.
    In the 3rd year of this project, we have developed the core component features for next-generation QoS switching system and in the 4th year, we have focused to develop the prototype of QoS switching system and in the 5th year, we have developed the commercial prototype of 120G next-generation QoS switching system.
    A. The scope of the 1st year (In the year of 2001)
    We have researched the core component technology of OXC such as large scale optical switching technology, wavelength translation technology and optical network restoration algorithm. And we have constructed the test bed for the validation of developed components to pre-test the functional specifications of system.
    o Research on the core component technology of OXC system
    o Implementation of 32x32 switching module in OXC system
    B. The scope of the 2nd year (In the year of 2002)
    We have enhanced the stability and reliability of the core components developed in the 1st year and validated the developed technology by the fabrication of the laboratory prototype of OXC system.
    o Validation of core component technology in OXC system
    o Fabrication of laboratory prototype of tera-level OXC (Clients : 10Gb/s optical signal)

    C. The scope of the 3rd year (In the year of 2003)
    We have focused to develop the core technology for next-generation QoS switching system such as packet/circuit integrated fabric, EoS engine, TDM engine and the network control and management plane based on MPLS.
    o Implementation of core component features for next-generation QoS switching system
    - Design of architecture of QoS service switch
    - Design of IP/TDM switch structure
    - Design of IP, TDM interface
    - Design of MPLs-TE, OAM
    - Design of VPN, TDM control
    D. The scope of the 4th year (In the year of 2004)
    We have developed the laboratory prototype of 120G QoS service switch covering EoS, flow-based IP QoS control and switching, centralized provisioning, CAC, simplified MPLS, OAM and NMS to guarantee LL, L2VPN, high-quality multimedia services and SDH-level end-to-end QoS in IP based transport network.
    o Development of laboratory prototype of 120G next-generation QoS service switch
    - Implementation of component technology in QoS service switch
    - Implementation of IP/TDM switching module
    - Implementation of line card for the interface of IP, TDM
    - Implementation of system OAM, EMS and network management
    - Implementation of SMPLS, provisioning server and SMPLS VPN
    E. The scope of the 5th year (In the year of 2005)
    We have developed the commercial version of 120G next-generation QoS service switching system to integrate VLL, L2VPN, internet access and multimedia services. And we guarantee the end-to-end packet QoS of SDH-level by controlling flow-based IP QoS under the control of centralized provision server.
    o Development of commercial version of 120G next-generation QoS service switching system
    - Complementary development to commercialized QoS service switching system
    - Development of commercial version of line card for the interface of IP, TDM
    - Development of commercial version of system/MPLS OAM, statistics
    - Development of commercial version of SMPLS, interoperability of provisioning server and SMPLS-based VPN
    - Study on the application of QoS switching system in KT optical transport network
    - Construction of test bed for commercialization version of QoS service switching system


    본 과제는 당초 2005년까지 광인터넷 백본망을 위한 테라급 광회선 분배시스템 개발을 목표로 수행되었으나, 국내외 정보통신 환경 변화로 인하여 1차년도와 2차년도에 OXC 핵심 요소기술 및 테라급 OXC 시스템 실험 시제품을 연구 ...

    본 과제는 당초 2005년까지 광인터넷 백본망을 위한 테라급 광회선 분배시스템 개발을 목표로 수행되었으나, 국내외 정보통신 환경 변화로 인하여 1차년도와 2차년도에 OXC 핵심 요소기술 및 테라급 OXC 시스템 실험 시제품을 연구 개발하고, 3차년도 이후부터는 120G ~ 360G 급의 flow 기반 품질 보장형 차세대 QoS 서비스 스위치(QSS120) 개발을 최종 목표로 하여, 3차년도에는 차세대 QoS 스위칭 시스템 핵심 요소 기능 구현, 4차년도에는 120G급 차세대 QoS 스위치 실험 시제품, 마지막 5차년도에는 120G급 이상 차세대 QoS 스위치 상용 시제품을 각각 연구 개발하였다. 연도별 내용 및 범위는 다음과 같다.
    가. 1차년도 (2001년) 의 연구개발 내용 및 범위
    대용량 광 스위칭 기술, 광 파장 변환 기술, 망 복구 알고리즘 등 OXC의 핵심 요소 기술을 연구하며 이의 기능 확인을 위한 테스트 베드를 구축하고 시스템 기능 규격을 제시한다.
    o OXC 핵심 요소 기술 연구
    o 32x32 급 스위칭 용량의 OXC 시험 모듈 구현
    나. 2차년도 (2002년) 의 연구개발 내용 및 범위
    1차년도 연구 결과를 발전 시켜 핵심 모듈의 안정성과 신뢰성을 향상시키며 테라급 OXC 실험 시제품 제작을 통하여 확보된 기술을 검증한다.
    o OXC 핵심 요소 기술 검증
    o 테라급 스위칭 용량의 OXC 시스템 실험 시제품 제작 (종속신호: 10 Gb/s 광신호)
    다. 3차년도 (2003년) 의 연구개발 내용 및 범위
    차세대 QoS 보장형 통합 스위치를 개발하기 위하여 패킷/서킷 통합 스위칭 패브릭, EOS 엔진 기술, TDM 엔진 기술, MPLS 기반의 고신뢰 망 제어 및 관리 등의 핵심 요소기술을 연구 개발한다.
    o 차세대 QoS 스위칭 시스템 핵심 요소 기능 구현
    - QoS 스위치 구조 정립
    - IP/TDM 겸용 스위치 구조 설계
    - IP, TDM 접속 구조 설계
    - MPLS-TE, OAM 기능 정립 및 설계
    - VPN, TDM 제어 기능 정립 및 설계
    라. 4차년도 (2004년) 의 연구개발 내용 및 범위
    IP 기반 전달망에서LL, L2 VPN, 고품질 멀티미디어 서비스의 수용과 SDH 수준의 단대단 QoS 보장을 위하여 EoS 기술, 플로우 단위의 IP QoS 제어 및 스위칭 기술,중앙 집중형 프로비젼닝 기술, CAC 기술, Simplified MPLS 기술, OAM 및 NMS 기술을 개발하고 120G 용량의 실험 시제품을 개발한다.
    o 120G 급 차세대 QoS 스위치 실험시제품 개발
    - QoS 스위치 요소 기술 구현
    - IP/TDM 겸용 핵심 스위치 모듈 구현
    - IP, TDM 접속 라인 카드 핵심부 구현
    - 시스템 OAM, EMS 망관리 기능 구현 시험
    - SMPLS, 프로비젼닝 서버, SMPLS VPN 기능 구현 시험
    마. 5차년도 (2005년) 의 연구개발 내용 및 범위
    VLL, L2 VPN, 인터넷 액세스, 고품질 멀티미디어 서비스를simplified MPLS 프로토콜로 통합하고 중앙집중형 프로비젼닝 서버의 제어하에 flow 단위로 IP QoS 제어를 수행함으로써 SDH 수준의 단대단 패킷 QoS를 보장하는 120G 급 차세대 QoS 서비스 스위칭 상용 시제품 개발 및 상용화 적용 시험을 수행한다.
    o 120G 급 이상 차세대 QoS 스위치 상용 시제품개발
    - QoS 스위치 상용화 기능 보완
    - IP, TDM 접속 카드 기능 보완, 상용화
    - 시스템/MPLS OAM, Statistics 기능 개발, 상용화
    - SMPLS, 프로비젼닝 서버 연동, MPLS VPN 기능 보완, 상용화
    - 차세대 QoS 스위치 KT 광전달망 적용 기술 연구
    - QoS 스위치 상용화 테스트베드 구축 및 시험


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...4
    3. 요약문 ...12
    4. SUMMARY ...19
    5. CONTENTS ...28
    6. 목차 ...29
    7. 제1장 서 론 ...34
    8. 제1절 연구 중요성 ...34
    9. 제2절 연구 목표 및 내용 ...35
    10. 제3절 과제 수...
    1. 표지 ...1
    2. 제출문 ...4
    3. 요약문 ...12
    4. SUMMARY ...19
    5. CONTENTS ...28
    6. 목차 ...29
    7. 제1장 서 론 ...34
    8. 제1절 연구 중요성 ...34
    9. 제2절 연구 목표 및 내용 ...35
    10. 제3절 과제 수행 방법 ...39
    11. 제4절 보고서 체계 ...45
    12. 제2장 테라급 광회선 분배 시스템 기술 개발 ...46
    13. 제1절 광회선 분배 시스템 기술 ...46
    14. 1. 전송 성능 시험을 위한 test bed 구축 ...46
    15. 2. 망운용 및 signaling 시험을 위한 test bed 구축 ...47
    16. 3. 9.95~10.7 Gbps 파장 변환 유니트 개발 ...48
    17. 4. OTN 광 트랜스폰더 개발 ...49
    18. 5. 장단거리 정합 트랜스폰더 개발 ...49
    19. 6. 8x8 광 스위치 유니트 개발 ...50
    20. 7. 16x16 광 스위치 유니트 개발 ...50
    21. 8. 광다중화기/역다중화기 개발 ...52
    22. 9. 광 가변 감쇄기 개발 ...53
    23. 10. OXC용 자동 이득 제어 광증폭기 개발 ...56
    24. 제2절 광전달망 구성, 보호복구 기술 ...57
    25. 1. NPRS 설계 ...57
    26. 2. NPRS 연결 구성, 복구 기능 ...58
    27. 3. NPRS 라우팅 및 파장 할당 알고리즘 ...61
    28. 제3절 광통신망 광학적 특성 연구 ...64
    29. 1. 광섬유 색분산 특성 연구 ...64
    30. 2. 광섬유 편광모드분산 특성 연구 ...67
    31. 3. 20 Gb/s WDM 시스템의 송수신단 성능 연구 ...69
    32. 4. 편광모드 분산에 따른 최적 판별 수준 특성 연구 ...71
    33. 5. 순방향 라만 증폭기 특성 연구 ...72
    34. 6. 편광 의존 손실 특성 연구 ...74
    35. 제4절 연구 시제품 결과물 ...77
    36. 제3장 차세대 QoS 스위칭 기술 개발 ...81
    37. 제1절 QoS 스위칭 기술 개요 ...81
    38. 1. 품질 보장형 패킷 전달망 기술 개발 현황 ...81
    39. 2. Flow 기반 IP QoS 제어 및 스위칭 개념...82
    40. 제2절 차세대 QoS 스위칭 시스템 규격 및 형상...84
    41. 1. 기능 규격...84
    42. 2. QSS120 상용 시제품 형상...84
    43. 제3절 차세대 QoS 스위칭 시스템 H/W 기술...86
    44. 1. 1x10G / 10x1G 이더넷 라인 카드...86
    45. 2. 4xSTM-16 POS 라인카드...94
    46. 3. 4xSTM-16 POS 라인카드( 2.5G CCAT 기반)...95
    47. 4. 1xSTM-16 EoS/SDH 라인카드...99
    48. 5. 4xSTM-16 EoS/SDH 라인카드...106
    49. 6. OC-3/STM-1 POS 접속 기술...111
    50. 제4절 차세대 QoS 스위칭 시스템 S/W 기술...113
    51. 1. SMPLS 기반 L2 VPN 서비스 기술...113
    52. 2. CAC(NCP) 연동 QoS 제어 S/W 기술...115
    53. 3. MPLS OAM 및 Protection S/W 기술...116
    54. 4. EoS 기반 SDH 보호절체 S/W 기술...117
    55. 5. Flow 별 통계 정보 처리 기술...119
    56. 제5절 차세대 QoS 스위칭 시스템 기능 시험...122
    57. 1. QSS120 기능 시험 항목 개발...122
    58. 2. QSS120 기능 시험 환경...123
    59. 3. QSS120 시스템 시험 현황...124
    60. 4. QSS120 시스템 사업화 적용 현황...125
    61. 5. QSS120 시스템 u-인프라 통합 콘퍼런스 시연...126
    62. 제6절 주요 산출물 최종 실적...127
    63. 1. 특허/논문 외 성과...127
    64. 2. 표준화 성과...127
    65. 제7절 활용 및 기대 효과...128
    66. 제4장 결 론...130
    67. 약어표...132
    68. 부록1 특허...134
    69. 부록2 논문...138
    70. 부록3 프로그램...142
    71. 부록4 기술문서...145
    72. 부록5 표준화...171
    73. 부록6 위탁연구...172
  • 참고문헌

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