The Performance Evaluation of an ATM Switch supporting AAL Type 2 cell Switching and The FPGA Implementation of AAL Type 2 Switch Module

AAL 유형 2 셀 스위칭을 지원하는 ATM 스위치의 성능 평가 및 AAL 유형 2 스위치 모듈의 FPGA 구현

In this paper, we propose ATM switch architecture including ALL type 2 switch which can efficiently transmit low-bit rate data, even if the network has many endpoints. We simulate the architecture of ATM switch fabric that is modeled in computer program and analyze the performance according to offered loads. ATM switch proposed in this paper can support cell switching for all types of m cells which consist of ALL type 1. ALL type 2, ALL type 3/4 and ALL type 5 cells. We propose two switch fabric methods; One supports the ALL type 2 cell processing per input port, the other global ALL type 2 cell processing for every input port. The simulation results show that the latter is superior to the former. But the former has a merit for easy implementation and extensibility. In this paper, the AAL Type 2 switch module which adapts the former method is designed using VHDL language and implemented in FPGA chip. The designed AAL Type 2 switch module operates at 52MHz. The proposed ATM switch fabric is widely applicable to mobile communication, narrow band services over ATM network and wireless ATM as well as general ATM switching fabric.

본 논문에서는 네트워크가 많은 endpoint를 가질지라도 낮은 비트율의 데이터를 효율적으로 전송할 수 있는 AAL 유형 2 스위치를 포함하는 ATM스위치 구조를 제안한다. 컴퓨터 프로그램으로 모델링한 ATM스위치는 AAL 유형 1, AAL 유형 2, AAL 유형 3/4 및 AAL 유형 5 셀로 이루어진 모든 유형의 AAL 셀에 대해 셀 스위칭을 지원하고 있다. 우리는 2가지 방식의 스위치를 제안하고 있는데, 하나는 개별적인 입력 포트마다 AAL 유형 2 셀 처리를 지원하는 스위치 패브릭이고, 다른 하나는 모든 입력 포트에 대한 전체적인 AAL 셀 처리를 지원하는 스위치 패브릭이다. 시뮬레이션 결과는 후자의 방식이 전자의 방식보다 우수한 것으로 나타났다. 그러나, 전자의 방식이 구현이 용이하고, 확장성에 대한 장점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 전자의 방식을 채용한 AAL 유형 2 스위치 모듈을 VHDL 언어를 사용하여 설계하였으며, 이를 FPGA로 구현하였다. 설계된 칩은 52MHz에서 동작하였다. 본 논문의 ATM 스위치 패브릭은 범용의 ATM 스위치 패브릭으로서 뿐만 아니라 ATM 네트워크상으로 모바일 통신, 협대역 서비스 및 무선 ATM등에 폭넓게 응용될 것으로 사료된다.