본 논문은 FPGA 임베디드 기가비트 트랜시버의 테스트에 관한 방법과 측정 결과를 다룬다. 실험에 사용한 디바이스는 Altera 사의 Stratix GX 디바이스로 범용 고속 프로토콜을 지원하는 트랜시버(GXB)이다. 본 논문은 차세대 IO 버스로 대두되는 PCI Express 직렬 프로토콜을 GXB에 구현하였다. PCI Express 규격에 맞게 생성된 GXB 모듈은 타이밍 시뮬레이션을 거쳐 하드웨어 구현과 테스트를 수행하였다. 트랜시버 테스트 방법으로 GXB 내부 블록 테스트, GXB 신호 무결성 테스트, GXB 입출력 버퍼 및 온칩 터미네이션 테스트, GXB 프로토콜 테스트의 네 가지 검증 절차를 거쳤다. 본 논문을 통해 FPGA 임베디드 트랜시버의 설계방법과 테스트 절차, 측정 결과를 제시한다.
Nowadays, the issue of congestion control in high-speed communication networks becomes critical in view of the bandwidth-delay products for efficient data flow. In particular, the fact that the congestion is often accompanied by the data flow from the high-speed link to low-speed link is important with respect to the stability of closed-loop congestion control. The Virtual-Connection Network (VCN) in Gigabit Ethernet networks is a packet-switching based network capable of implementing cell- based connection, link-by-link flow-controlled connection, and single- or multi-destination virtual connections. VCN described herein differ from the virtual channel in ATM literature in that VCN have link-by-link flow control and can be of multi-destination. VCNs support both connection-oriented and connectionless data link layer traffic. Therefore, the worst collision scenario in Ethernet CSMA/CD with virtual collision brings about end-to-end delay. Gigabit Ethernet networks based on CSMA/CD results in non-deterministic behavior because its media access rules are based on random probability. Hence, it is difficult to obtain any sound mathematical formulation for congestion control without employing random processes or fluid-flow models. In this paper, an analytical method for the design of a congestion control scheme is proposed based on Smith's principle to overcome instability accompanied with the increase of end-to-end delays as well as to avoid cell losses. To this end, mathematical analysis is provided such that the proposed control scheme guarantees the performance improvement with respect to bandwidth and latency for selected network links with different propagation delays. In addition, guaranteed bandwidth is to be implemented by allowing individual stations to burst several frames at a time without intervening round-trip idle time.
Kim, Kwang Seon;Kim, Bong-Su;Kang, Min-Soo;Byun, Woo-Jin;Park, Hyung Chul
ETRI Journal
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제36권2호
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pp.206-213
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2014
This paper presents a novel 90 GHz band 16-quadrature amplitude modulation (16-QAM) orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) communication system. The system can deliver 6 Gbps through six channels with a bandwidth of 3 GHz. Each channel occupies 500 MHz and delivers 1 Gbps using 16-QAM OFDM. To implement the system, a low-noise amplifier and an RF up/down conversion fourth-harmonically pumped mixer are implemented using a $0.1-{\mu}m$ gallium arsenide pseudomorphic high-electron-mobility transistor process. A polarization-division duplex architecture is used for full-duplex communication. In a digital modem, OFDM with 256-point fast Fourier transform and (255, 239) Reed-Solomon forward error correction codecs are used. The modem can compensate for a carrier-frequency offset of up to 50 ppm and a symbol rate offset of up to 1 ppm. Experiment results show that the system can achieve a bit error rate of $10^{-5}$ at a signal-to-noise ratio of about 19.8 dB.
광연결 시스템의 SPICE 모델링과 이를 이용한 시스템 성능 분석에 관한 연구를 수행하였다. 먼저, 광소자의 등가회로 모델을 구현하고, 송·수신단의 회로를 설계하여 안정적인 SPICE 시뮬레이션 결과를 얻었다. SPICE 시뮬레이션 결과로 eye 다이어그램을 얻을 수 있고, 이를 토대로 BER을 계산할 수 있었다. 바이어스 조건에 따라서 turn-on 지연으로 인한 jitter 현상을 볼 수 있고, 전송율, BER, 송신단의 전력 소모, 바이어스 조건의 상호 관계를 통해 시스템의 최적화를 이룰 수 있다. 광연결 시스템의 SPICE를 이용한 최적화 방법은 Gigabit Ethernet, ATM등의 응용 분야에서 LD 구동회로와 수신단의 회로 설계에 유용하게 쓰일 것으로 기대된다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제3권4호
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pp.167-174
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2003
This paper proposes a network processor especially optimized for content switching. With 2Gbps port capability, it integrates packet processor cluster, content-based classification engine and traffic manager on a single chip. A switch fabric architecture is also designed for scale-up of the network processor's capability over hundreds gigabit bandwidth. Applied in real network systems, the network processor shows wire-speed network address translator (NAT) and content-based switching performance.
본 논문은 10G G-PON(Gigabit passive optical network) 네트워크와 NGN(Next generation network) 연동 구조를 설계하고, 10G G-PON 연동 시 문제점 해결을 위한 동적 GEM(G-PON encapsulation mode) Port-ID 할당 방법을 제안했다. 동적 GEM Port-ID 할당 방법은 OMCI(ONT management control and interface) 구조 설계를 통해 IP 주소와 포트 번호를 혼합한 형태의 맵핑 구조를 갖는다. 이는 NGN이 요구하는 클래스 기반 QoS(Quality of service) 뿐만 아니라 트래픽 단위의 QoS 지원까지 가능한 구조로서, 기존 G-PON 네트워크를 NGN에 그대로 적용시킨 구조 보다 QoS 지원에 있어 30% 이상 성능을 향상 시킨다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권12호
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pp.5948-5971
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2019
Estimating loss rates with the packet traces captured from some point in the middle of the network has received much attention within the research community. Meanwhile, existing intermediate-point methods like [1] require the capturing system to capture all the TCP traffic that crosses the border of an access network (typically Gigabit network) destined to or coming from the Internet. However, limited to the performance of current hardware and software, capturing network traffic in a Gigabit environment is still a challenging task. The uncaptured packets will affect the total number of captured packets and the estimated number of packet losses, which eventually affects the accuracy of the estimated loss rate. Therefore, to obtain more accurate loss rate, a method of strengthening packet loss measurement from the network intermediate point is proposed in this paper. Through constructing a series of heuristic rules and leveraging the binomial distribution principle, the proposed method realizes the compensation for the estimated loss rate. Also, experiment results show that although there is no increase in the proportion of accurate estimates, the compensation makes the majority of estimates closer to the accurate ones.
본 논문은 일본 기가비트 네트워크 테스트베드인 JNG상에서 대표적인 스트림형 트래픽인 DV와 MPEG2에 대한 최종 사용자간에 실측을 통하여 초고속 네트워크 상에서 정상 부하의 변화에 따른 각 스트림 트래픽의 전송 지연과 패킷 손실에 대하여 고찰한 것이다. 이 결과에 의하면 50Mbps의 IP over ATM상에서 DV와 MPEG2 스트림을 전송할 때, 부가된 정상 부하의 패킷 크리(512바이트 이상)에 무관하게 부하율이 네트워크 대역폭의약 95%에 달하는 시점에서 패킷 손실이 다량 발생하고 전송 지연도 급증하였다. 또한 최종 사용자 시스템상의 버퍼 크기와 송수신 버퍼 수는 전송 지연과 패킷 손실에 영향을 미치지 않음을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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