[논문]40G/100G 이더넷 기술 및 표준화 동향

신종윤; 안계현; 김승환; 김종호; 양충열; 고제수

doi:10.22648/etri.2009.j.240104

40G/100G 이더넷 기술 및 표준화 동향
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신종윤 (다중전송기술팀) , 안계현 (다중전송기술팀) , 김승환 (다중전송기술팀) , 김종호 (다중전송기술팀) , 양충열 (다중전송기술팀) , 고제수 (다중전송기술팀)

최근 높은 대역폭을 요구하는 애플리케이션이 증가하면서 10G 이더넷이 활발히 도입되고 있으나, 트래픽의 집중화가 계속 진행되고 있어서 더욱 큰 대역폭을 제공할 수 있는 100G급 이더넷 기술이 요구되고 있다. 100G 이더넷은 단거리 서버 환경을 지원하는 40G 이더넷과 함께 IEEE 802.3에서 표준화를 진행하고 있으며 2010년 완료를 목표로 하고 있다. 그리고 ITU-T SG15에서는 100G급 OTN 신호에 대한 논의가 활발히 진행되고 있다. 본 고에서는 40G/100G 이더넷 표준화 동향과 이슈들에 대해 살펴보고, 관련 MAC/PHY 기술과 OTN 전송 기술에 대해 살펴 본다.

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문제 정의

본 고에서는 IEEE 802.3ba 에서의 40G/100G 이더넷 표준화 동향과 ITU-T SG15 에서의 100G 급 OTN 전송 기술 동향 그리고 관련 핵심 기술에 대하여 살펴보았다.
본 고에서는 IEEE 802.3ba 에서의 40G/100G 이더넷 표준화 활동과 ITU-T SG15 에서의 OTN 과 40G/100G 이더넷 접속을 위한 표준화 이슈들에 대하여 살펴 본다. 그리고 40G/100G 이더넷의 MAC/PHY 계층구조, MAC/PCS 기술, PMA/ XLAUI/CAUI 기술 및 백플레인 기술에 대해 살펴본다.

가설 설정

. Full-Duplex 방식만을 지원한다.
. MAC/PLS 서비스 인터페이스에서 10-12 이하의 BER 을 지원한다.

제안 방법

40G 표준기반 백플레인 이더넷의 예로써 PICMG 가 모듈러 네트워킹 및 컴퓨팅 섀시 (ATCA) 의 폼팩터 (form factor), 데이터 플레인 상호연결, 코어 기능을 정의하였다 [9]. 또한 데이터 플레인에 이용할 수 있도록 이더넷 PHY 표준의 변형을 정의하였다.
3ba 에서의 40G/100G 이더넷 표준화 활동과 ITU-T SG15 에서의 OTN 과 40G/100G 이더넷 접속을 위한 표준화 이슈들에 대하여 살펴 본다. 그리고 40G/100G 이더넷의 MAC/PHY 계층구조, MAC/PCS 기술, PMA/ XLAUI/CAUI 기술 및 백플레인 기술에 대해 살펴본다.
데이터는 66 비트 블록 단위로 전기적인 레인들에게 라운드 로빈 (round-robin) 방식으로 배분되며, 스큐 제거를 위해 주기적인 얼라인먼트(alignment) 블록을 추가한다.
결정되었다. 아키텍처 관련 주요 이슈로는 물리적인 멀티 레인을 지원하기 위하여 PCS 와 PMD 사이의 MLD 부계층을통해 가상 레인 분산(striping)/역분산(destriping) & 비트 다중화/역다중화 하는 멀티 레인 기술을 결정하였다. 또한 10GBASE-R 64B/66B 기반의 PCS 를 40G/100G 에서도 사용한다.
필요하다. 이를 위해서 PMA 와 PMA간의 인터페이스로 40G 이더넷에서는 10G 급 4개의 물리적 레인으로 구성된 XLAUI 를 100G 이더넷에서는 10G급 10개의 물리적 레인으로 구성된 CAUI 를 정의하였다. 따라서 기존 10G 이더넷에서는 XAUI 라는 별도의 서브계층이 있던 것과는 달리 40G/100G 이더넷에서는 (그림 7)과 같이 PMA 와 PMA 사이의 인터페이스를 xAUI 라 정의한다.
이를 해결하기 위해서 ITU-T 에서 40G 이더넷 변환 부호화 기술을 소개하였다. 변환 부호화 기술이란 이더넷 PCS 의 64B/66B 를 복호화한 후에 다시 512B/513B 또는 1024B/1027B 로 부호화하는 것을 지칭한다.
활발히 진행되고 있다. 주요 논의 사항은 OTN 에서 수용하여야 할 클라이언트 신호와 이들 신호를 매핑하는 방식, 각 신호들을 효율적으로 다중화하기 위한 다중화 계위 (hierarchy) 그리고 각 계위 신호들의 전송 속도 등이다.
한편 40G Serial 기술인 40GBASE-LRe 일본업체의 주도 하에 향후 기술 개발 이후 가격 경쟁력이 가능한 시리얼 기술인 점을 앞세워 상당한 지지를 받았으나, 최종적으로 표준화 일정의 지연에 대한 부담으로 표준화를 포기하였다.

대상 데이터

이런 문제점을 해결하고자 sub-ODU1 에 대한 여러가지 안들이 제시되고 있다. 주요 대상은 1G 이더넷 신호이다.

후속연구

이 신호는 현재 표준화된 SDH/OTN 계위의 신호를 이용하여서는 전송할 수가 없다. 따라서, 앞으로 표준화될 OTU4 신호의 여러가지 속성들은 반도체 소자 기술의 한계를 고려하여 전송속도를 실현 가능한 수준으로 낮추면서 40G/100G 이더넷 신호 및 예상되는 새로운 클라이언트 신호들을 효과적으로 수용하는 쪽으로 진행될 것으로 예상된다.

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