초록 ▼

인터넷 트래픽은 매년 급격히 증가하고 있으며 특히 멀티미디어 콘텐츠 트래픽은 현재 인터넷 트래픽의 90% 이상을 차지하고 있다. 폭증하는 멀티미디어 콘텐츠 트래픽은 현재의 기술로 처리하기 위하여 향후 연간 수조원의 망 투자를 유발하는 등 미래 정보통신 분야의 지속 가능한 발전과 망 운용 자체를 위협하는 물리적 한계로 이해되고 있다. 테라비트 급 대용량 콘텐츠의 전달은 기존의 IP 계층을 이용한 전송보다는 광 물리계층의 회선 스위칭으로 전달되는 것이 효율적이고, 이를 위하여 물리계층에서 적용될 수 있는 기존의 광 스위칭 전달망 기술인

인터넷 트래픽은 매년 급격히 증가하고 있으며 특히 멀티미디어 콘텐츠 트래픽은 현재 인터넷 트래픽의 90% 이상을 차지하고 있다. 폭증하는 멀티미디어 콘텐츠 트래픽은 현재의 기술로 처리하기 위하여 향후 연간 수조원의 망 투자를 유발하는 등 미래 정보통신 분야의 지속 가능한 발전과 망 운용 자체를 위협하는 물리적 한계로 이해되고 있다. 테라비트 급 대용량 콘텐츠의 전달은 기존의 IP 계층을 이용한 전송보다는 광 물리계층의 회선 스위칭으로 전달되는 것이 효율적이고, 이를 위하여 물리계층에서 적용될 수 있는 기존의 광 스위칭 전달망 기술인 광 플로우 스위칭(OFS)의 회선 스위칭은 망 내 플로우 저장 기능이 없으므로 빈번한 연결 블로킹이 일어나며 트래픽이 많지 않은 경우에도 광 전달 시스템이 과부화로 운용될 수 있다. 특히 현재의 네트워크 콘텐츠 트래픽은 비디오 스트리밍, 데이터 센터 미러링, P2P 와 같은 서비스가 주를 이루며, 이와 같은 서비스는 프로엑티브 캐싱과 같이 지연시간에 둔감한 전송을 통해 효율적으로 처리할 수 있다는 특징이 있다. 이와 같은 현재의 콘텐츠 트래픽 특성을 고려하여, 본 연구에서는 광 지연 감내 네트워크 (DTN) 개념의 망 분산형 버퍼 기반 OFS에 대해 연구하였으며 급증하는 대용량 콘텐츠 트래픽을 효율적으로 전달하기 위한 초고속 광 계층 전송망 핵심기술을 확보하였다.
광 DTN 개념의 망 분산형 버퍼 기반 OFS 연구로써 대용량 콘텐츠 처리를 위한 광회선망 모델 개발, 운용기술 개발, 최적화 기술을 개발하였다. 코어망 내 릴레이 노드와 엣지 노드를 구분한 현실적 광전달망 모델을 제안하였고, 네트워크 시뮬레이션을 통해 망 분산형 버퍼 기술이 기존 망 기술 대비 높은 효율을 보이는 다중 티어 구조의 네트워크 토폴로지를 확인하였다. 제안한 광 전달망 모델에서 네트워크 플래닝 문제를 해결하기 위해 노드/링크 디자인 및 플로우 운용을 위한 최적화 알고리즘을 각각 선형 정수 프로그래밍 및 열거 알고리즘을 통해 구현하였다. 나아가 각각의 문제를 현실적으로 해결하기 위하여 병목 노드 버퍼포설 휴리스틱 알고리즘을 제안하여 기존의 네트워크 중심성 알고리즘들과 비교하며 제안한 알고리즘의 향상된 성능을 확인하였고, 링크 자원 할당을 위하여 링크 가중치 자원 할당 휴리스틱 알고리즘을 제안하였다. 시계열 플로우를 처리하기 위한 네트워크 프로비져닝 알고리즘으로써 디커플링 된 최단거리 그룹 라우팅과 First-Fit 파장할당 알고리즘, 그리고 그리디 형식의 최장 길이 큐 우선순위 플로우 처리 알고리즘을 제안하여 광 DTN에서 확장성있고 높은 네트워크 수율을 달성하였다. 본 연구에서 제안한 알고리즘과 기존의 알고리즘 간의 시뮬레이션 성능 비교를 통해 제안한 기술의 효과를 증명하였으며 광 DTN의 지연시간과 네트워크 수율간의 상관관계를 분석하였다. 제안한 광 DTN 모델은 패킷-회선 하이브리드 통합망으로 적용될 수 있으며 통합망을 위한 단일 제어부로서 소프트웨어 정의 광 네트워크 (SDON) 연구를 수행하였다. 네트워크 제어 알고리즘의 확장성은 SDON 의 현실적 적용 가능성을 결정하는 중요한 문제이므로, 본 연구에서는 휴리스틱 라우팅 및 파장할당 (RWA) 알고리즘을 제안하며 이를 OpenFlow 기반의 SDON 테스트베드 개념검증 실험을 통해 제안하는 연구의 실현가능성과 타당성을 증명하였다. 마지막으로 광 DTN 최적화를 위한 광 통신 기술로써 수퍼채널 네트워킹을 위한 전광 직교 주파수 분할 (OFDM) 응용 기술을 연구하며 특히 전광 OFDM 수퍼채널 리시버 모델링 및 편광 다양화를 이용한 편광 모드 분산 완화 연구를 수행하였다.
(출처:요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 3
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 4
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 5
• 1. 연구과제의 개요 ... 5
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 7
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 7
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 (현재 상황) ... 7
• Ⅲ. 연구성과 ... 8
• 끝페이지 ... 13