100G 이더넷 수용을 위한 OTU4 프레이머 표준기술 설계 및 구현

Abstract

본 논문에서는 100G 이더넷과 100G OTN에 대한 표준화 활동, 요구사항 및 관련 기술들에 대해서 고찰해 본다. 현재 망 사업자와 캐리어 업체들을 중심으로 100Gbps 전송용량에 대한 수요가 점자 증가하고 있다. 또한 OTN/DWDM 기반의 초고속 광 전달망은 폭발적으로 증가하고 있는 이더넷 트래픽을 효과적으로 수용하기 위한 구조로 변화해 가고 있다. 본 논문에서는 상용 FPGA를 사용하여 OTU4 프레이머를 구현하고 그 성능을 실험적으로 검증하였다. 구현된 OTU4 프레이머는 병렬 신호처리 기능, 다중 레인 운용 기능, 범용 매핑 절차 기능 및 FEC 기능을 가진다. 또한 구현된 OTU4 프레이머는 최대 120Gbps 신호처리 용량을 가지고 있어 <TEX>$12{\times}10G$</TEX> 이더넷 또는 <TEX>$3{\times}40G$</TEX> 이더넷 응용에 활용할 수 있다는 장점을 가진다. 본 연구는 ASIC이 아닌 상용 FPGA를 이용하여 OTU4 프레이머를 구현함으로써 빠르게 변해가는 시장상황에 유연하게 대처할 수 있으며 이를 토대로 국제표준을 추진할 수 있다는 장점을 가진다. This paper discusses standardization activities, requirements and enabling technologies for 100G Ethernet and 100G OTN. The need of 100Gbps transport capacity has been gaining greater interest from service providers and carrier vendors. Moreover, optical transport networks based on OTN/DWDM are changing their properties to apply Ethernet traffic which is dramatically increasing. We realize and experimentally demonstrate OTU4 framer with commercial FPGA. The key features of the realized OTU4 framer are parallel signal processing function, multi-lane distribution function, GMP function and FEC function. The realized OTU4 framer has the large signal processing capacity of 120Gbps, which allows to transport about 120Gbps client signals such as <TEX>$12{\times}10G$</TEX> Ethernet and <TEX>$3{\times}40G$</TEX> Ethernet. The realized OTU4 framer has the advantages to quickly adjust to changing markets and new technologies by using commercial FPGA instead of ASIC.