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OTN에서의 400Gb/s급 Flexible 이더넷 신호수용 위한 맵핑 기능 구현
Implementation of Mapping Function for 400 Gigabit Flexible Ethernet Signal in OTN 원문보기

한국정보전자통신기술학회논문지 = Journal of Korea institute of information, electronics, and communication technology, v.12 no.3, 2019년, pp.257 - 264  

이창기 (Department of IT Convergence, UIDUK University)

초록
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최근 이더넷 신호를 융통성 있게 구성하도록 하는 FlexE는 OTN을 통해 투명하게 전달하기 위하여 OTN으로 수용하는 것을 ITU-T에서 권고하고 있다. FlexE신호를 OTN 페이로드로 맵핑할 때 발생할 수 있는 비트율 차이를 보상하기 위하여 유휴 코드워드를 제거하거나 삽입하는 방법을 사용한다. 그러나 이와 같은 방법을 구현하기 위해 필요한 세부적인 기능 블록은 아직 공개되고 있지 않다. 본 논문에서는 최근 ITU-T 요구사항을 기초로 하여 400G급을 기준으로 FlexE 신호의 OTN 맵핑을 위한 세부적인 기능 블록을 살펴보았다. 또한 세부 기능 블록을 바탕으로 유휴 코드워드의 제거 및 삽입되는 발생 특성을 얻기 위하여 수학적인 분석을 하였고, 이를 이용한 시뮬레이션을 결과를 보였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, ITU-T recommends that FlexE, which allows the flexible configuration of Ethernet signals, be received by OTN for transparent transmission through OTN. To compensate for the difference in bit rate that can occur when mapping FlexE signals to OTN payload, an idle codeword is removed or inser...

주제어

#FlexE   #Flexible Ethernet   #IMP   #ODUk   #Optical Transport Network   #OPUflex   #OTN  

표/그림 (7)

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 최근 ITU-T에서 권고하고 있는 요구사항을 기초로 하여 400G급을 기준으로 FlexE 신호의 OTN 맵핑을 위한 세부적인 기능블록을 제시한다. 또한 제시된 기능 블록을 바탕으로 유휴 프레임의 제거 및 삽입되는 발생 특성을 얻기 위하여 수학적으로 분석하고, 이를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 보인다.
  • 이는 OTN으로 맵핑할 때 발생할 수 있는 비트율 차이를 보상하기 위해 유휴 코드워드를 제거하거나 삽입하여 비트율을 적응하는 방법이지만 아직 기본적인 기능블록만 제시되고 연구 중에 있다. 본 논문에서는 최근 ITU-T 요구사항을 기초로 하여 400G급을 기준으로 FlexE 신호의 OTN 맵핑을 위한 세부적인 기능 블록을 살펴보았다. 또한 세부 기능 블록을 바탕으로 유휴 코드워드의 제거 및 삽입되는 발생 특성을 얻기 위하여 수학적인 분석을 하였고, 이를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 보였다.
  • 다양한 결합을 통한 비트율의 융통성을 가진 이더넷 신호인 FlexE(Flexible Ethernet)는 기존에 사용하고 있는 이더넷 PHY 비트율과 또는 이와 다른 비트율들을 사용하는 이더넷 MAC 신호 등을 다양하게 사용할 수 있도록 지원하기 위한 일반적인 메커니즘을 제공하는 것이다[4]. 이는 새로이 추가되는 이더넷 PHY 비트율들도 이미 구축되어 있는 네트워크를 사용할 수 있도록 네트워크의 활용도를 높이기 위한 방법이다. 여기에는 본딩을 통해 이더넷 PHY의 비트율보다 높거나 낮은 비트율을 채널화하여 사용하고 있다.
  • 여기에는 본딩을 통해 이더넷 PHY의 비트율보다 높거나 낮은 비트율을 채널화하여 사용하고 있다. 즉 10G, 40G, m배의 25G를 통해서 얻어지는 다양한 이더넷 MAC 비트율을 현재 사용되고 있는 네트워크로 융통성 있게 전송할 수 있도록 하는 것이다. 예를 들어 아직 PHY로 지원되지 않는 250G와 150G MAC 신호는 기존 4개의 100G PHY로 보내거나 혹은 2개의 200G PHY로 보낼 수 있기 때문에 유연성을 가질 수 있다.

가설 설정

  • 여기서 MOPUfdiffac ≥ 66이면 1개의 유휴 코드워드의 삽입, MOPUfdiffac ≤- 66이면 1개의 유휴 코드워드 삭제가 필요한 경우이다. 여기서 탄성버퍼에서의 읽기/쓰기 클럭 간의 차이가 66비트를 수용할 수 있는 경우, 즉 +방향으로 66비트, -방향으로 66비트 나는 동안 오버플로우나 언더플로우가 발생하지 않는 경우를 가정한 134비트의 탄성버퍼 크기를 가진 경우를 고려하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
OTN은 어떤 방식인가? 광전달망인 OTN(Optical Transport Network)[1,2]은 동기식 전송 방식인 SDH (Synchronous Digital Hierarchy)[3], FC(Fiber Channel), 이더넷 등의 다양한 종류의 클라이언트 신호들을 수용하여 고정된 프레임 길이를 가지는 페이로드에 맵핑하고, 오버헤드와 FEC를 추가한 동기식 프레임 구조로 형성하여 목적지까지 투명하게 전달하는 ITU-T에서 표준화한 광전송 방식이다. 최근 OTN의 클라이언트로 수용되는 이더넷 신호의 비트율을 그룹화를 통해서 융통성 있게 구성하여 망사용의 경제성을 확보할 수 있도록 하는 FlexE (Flexible Ethernet)[1,4,5]가 제안되었다.
FlexE는 어떤 것인가? 다양한 결합을 통한 비트율의 융통성을 가진 이더넷 신호인 FlexE(Flexible Ethernet)는 기존에 사용하고 있는 이더넷 PHY 비트율과 또는 이와 다른 비트율들을 사용하는 이더넷 MAC 신호 등을 다양하게 사용할 수 있도록 지원하기 위한 일반적인 메커니즘을 제공하는 것이다[4]. 이는 새로이 추가되는 이더넷 PHY 비트율들도 이미 구축되어 있는 네트워크를 사용할 수 있도록 네트워크의 활용도를 높이기 위한 방법이다.
FlexE가 제안된 이유는? 최근 OTN의 클라이언트로 수용되는 이더넷 신호의 비트율을 그룹화를 통해서 융통성 있게 구성하여 망사용의 경제성을 확보할 수 있도록 하는 FlexE (Flexible Ethernet)[1,4,5]가 제안되었다. 이는 새로이 추가되는 200G, 400G 등 초고속 이더넷 PHY 비트율들도 이미 구축되어 있는 네트워크를 사용할 수 있도록 네트워크의 효용성을 높이기 위한 방법이다. 이와 같은 FlexE를 OTN으로 수용하기 위해서는 IMP(Idle Mapping Procedure)[1,6-8] 방법을 이용하는 것으로 ITU-T[1]에서 연구되고 있다.
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참고문헌 (14)

  1. ITU-T Draft Recommendation G.709/ Y1331, "Interfaces for the Optical Transport Network(OTN)," June. 2018. 

  2. ITU-T Draft Recommendation G.798, "Characteristics of optical transport network hierarchy equipment functional blocks," Dec. 2017. 

  3. ITU-T Recommendation G.707, "Network Node Interface for the Synchronous Digital Hierarchy(SDH)," 2007. 

  4. OIF, "Flex Ethernet 2.0 Implementation Agreement," IA OIF-FLEXE-02.0, June 2018. 

  5. ITU-T Publication, "Optical Transport Networks from TDM to Packet," 2016. 

  6. S. Gorshe, "OTN Interface Standards for Rates Beyond 100Gb/s," IEEE Journal of Lightwave Technology, vol. 36, no. 1, pp. 19-26, Jan. 2018. 

  7. S. Gorshe, "A Tutorial on the New ITU-T G.709 OTN Evolution for Rates Beyond 100Gb/s," Microsemi White Paper, pp. 27-30, Mar., 2017. 

  8. S. Gorshe, "Beyond 100G OTN interface standardization," 2017 Optical Fiber Communication Conference(OFC) proceeding, March, 2017. 

  9. ITU-T Recommendation G.7041/Y.1303, "Generic Framing Procedure(GFP)," 2016. 

  10. J.S. Ko, J.W. Youn, K.J. Kim, J.H. Lee, "Next Generation OTN Technology Trend," The Journal of The Korean Institute of Communication Sciences, Information and Communication, vol. 30, no. 7, pp. 33-40, July 2013. 

  11. J.W. Youn, B.Y. Yun, H.J. Kim, T.S. Cheung, T.I. Kim, B.S. Joo, J.H. Lee, "Technology and Standardization Trends on Optical Transport Network," ETRI Electronics and Telecommunication Trends, vol. 30, no. 1, pp. 51-64, Feb. 2015. 

  12. J.W. Youn, J.H. Kim, J.Y. Shin, K.J. Kim, "A Design and Implementation of OTU4 Framer for 100GEthernet," The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences, vol. 36, no. 12, pp. 1,601-1,610, Dec. 2011. 

  13. J.S. Ko, J.W. Youn, B.S. Joo, J.Y. Shin, J.H. Kim, "Mapping and Multiplexing Method of CPRI signals into ODUk Frame," The Institute of Electronics and Information Engineers conference proceeding, vol. 37, no. 1, pp. 1,887-1,889, June 2014. 

  14. ITU-T Recommendation G.8251, "The control of jitter and wander within the optical transport network (OTN)," Nov., 2018. 

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