본 논문은 백본 망에서 발생하는 에너지를 절감하기 위하여 LPI(Low Power Idle)를 이용하는 OBS 코어 및 에지 라우터 구조를 제안하고 이를 평가한다. 제안한 LPI를 이용하는 코어 라우터는 코어 라우터 라인 카드와 BCP 스위치, 버스트 스위치, 스위치 제어기 및 LPI 기능을 위한 Sleep/Wake 제어기로 구성된다. 망 부하가 낮을 때 네트워크 제어 패킷을 수신한 Sleep/Wake 제어기는 코어 라우터 라인 카드의 수면/활성 상태를 제어함으로써 에너지를 절감 할 수 있다. 에지 라우터는 액세스 라인 카드 스위치, SCU 그리고 OBS 에지 라우터 라인 카드로 구성된다. 에지 라우터에서 LPI 기능은 네트워크 수준 제어를 통하여 에지 라우터 라인 카드 개별적으로 수행되며 버스트를 생성하는 동안 에지 라우터 라인 카드의 PHY/Transceiver를 수면 상태로 천이시킴으로서 에너지 절감을 할 수 있다. 제안된 코어 및 에지 라우터 구조의 에너지 절감 성능 평가를 위하여 본 논문에서는 제안된 라우터 구조의 전력 소모율을 비교/분석하였으며, OPNET을 이용한 시뮬레이션을 수행하여 코어 라우터와 에지 라우터 라인 카드의 PHY/Transceiver의 수면시간 관점에서 코어 및 에지 라우터의 에너지 절감 성능을 평가하였다.
In this paper, we propose core and edge router architectures with LPI(Low Power Idle) for reducing energy consumption in OBS networks. The proposed core router architecture is comprised of a BCP switch, a burst switch, line cards and sleep/wake controller for LPI. When the offered load of network is low, sleep/wake controller can change the state of the core router line card from active to sleep state for saving the energy after receiving network control packet. The edge router consists of a switch for access line card, a SCU and OBS edge router line cards. The LPI function in edge router line card is performed through network level control by network control packet, individually. Additionally, PHY/transceiver modules can transition active state to sleep state when burst assemble engine generates new bursts. To evaluate the energy saving performance of proposed architecture with LPI, the power consumption of each router is analyzed by using data sheet of commercial router and optical device. And, simulation is also performed in terms of sleep time of PHY/Transceiver through OPNET.
