• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (3)
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• pp.301-303
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• 2004

현재 ATM 망에서 다양한 형태의 스위치 구조가 제안 되었으며 스위치 구조는 크게blocking 과 nonblocking 스위치로 나눌 수 있다. nonblocking 스위치는 버퍼의 위치에 따라 input queuing, output queuing, shared buffer switch로 나뉘며 그 중에 입력 버퍼형은 하드웨어 구현이 쉬운 장점이 있으나 HOL블로킹으로 인하여 처리 효율이 낮다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 입력 버퍼형 ATM 교환기의 문제점을 해결하기 위하여 가상적인 입력버퍼와 MUX를 이용한 입력버퍼형 반얀 스위치 모델을 제안한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2000년도 추계학술발표논문집 (하)
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• pp.989-992
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• 2000

ATM 스위치로 많이 이용되는 다단계 상호연결 네트워크(MIN)는 self-routing 및 one-to-one 연결 특성을 가진 블록킹 네트워크로써 셀 전송시 충돌이 일어날 수 있다. 따라서 버퍼를 갖는 스위치를 고려하게 된다. 본 논문에서는 스위치의 내부에 다중경로를 제공하는 입력버퍼를 이용하여 각 스위치의 입력포트에서 출력포트로의 경로를 확장시킨 스위치 구조 및 네트워크의 성능 향상에 대하여 언급한다. 이를 위해 네트워크의 stage간 상호연결 패턴이 buddy 및 constrained reachability 특성에 따른 경로설정 구조를 기본으로 이용한다. 그리고 입력버퍼 스위치 구조의 문제점인 HOL 블록킹의 방지 및 오류허용 기능을 향상시킬 수 있는 다중경로 버퍼를 갖는 ATM 스위치 구조를 제안하고, 시뮬레이션을 통해 그 성능을 분석한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (C)
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• pp.256-258
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• 2003

본 논문에서는, a$\times$b 출력 버퍼 스위치로 구성된 fat-tree 망의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따를 성능 향상 추이를 분석하였다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트웍 내부 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이터 패킷이 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 성능분석 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 버퍼를 장착한 a$\times$b 스위치의 성능, 네트웍 정상상태 처리율(Steady state Throughput, ST)과 네트웍 지연시간(Network Delay)을 간단한 확률식으로 구할 수 있다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 오형의 예측 데이터와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제32권2호
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• pp.244-253
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• 2005

본 논문에서는, n개의 입출력 포트를 가진 스위치로 구성된 스위치 라우터의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. Buffered 스위치기법은 크로스바 스위치 내부의 데이타 충돌 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트워크 내부임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이타 패킷이 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 제안한 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 출력 버퍼를 장착한 스위치의 성능, 즉 네트워크 성능 평가의 두 가지 주요 요소인 네트워크 정상상태 처리율(Normalized Throughput, NT)과 네트워크 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하고, 나아가서 이들로 구성된 네트워크의 성능 분석에 적용이 용이하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다. 또한, 분석 결과 스위치 내부에 많은 버퍼를 장착할수록 정상상태 처리율의 증가율은 감소하고, 네트워크 지연시간은 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제29권6호
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• pp.738-748
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• 2002

본 논문에서는, ${\alpha}{\times}{\alpha}$ 출력 버퍼 스위치로 구성된 다단 연결 망(Multistage Interconnection Network, MIN)의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. Buffered 스위치 기법은 다단 연결 망 내부의 데이타 충들 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트웍 내부 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이타 패킷이 스위치 내부에서 전공되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 제안한 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 출력 버퍼를 장착한 ${\alpha}{\times}{\alpha}$스위치의 성능, 즉 네트웍 성능 평가의 두 가지 주요 요소인 네트웍 정상상태 처리율(Normalized Throughput, NT)과 네트웍 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하고, 나아가서 이들로 구성된 모든 종류의 다단 연결 망 성 분석에 적용이 용이하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 곁과를 보며 분석 모형의 타당성을 입증하였다. 또한, 분석 결과 스위치 내부에 많은 버퍼를 장착할수록 정상상태 처리율의 증가율은 감소하고, 네트웍 지연시간은 증가하는 것으로 나타났다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제10C권4호
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• pp.485-492
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• 2003

본 논문에서는 ATM 스위치에서 복수개의 입력버퍼를 사용하는 경우 HOL 블록킹에 의한 성능 저하의 영향을 최소화하기 위하여 입력버퍼 방식을 개선한 그룹형 버퍼 방식의 새로운 스위치구조를 제안한다. 스위치 내부 구조는 네트워크의 구조적 특성에 따라 분할된 서브 네트워크들을 단계별로 재귀적 방법으로 그룹화하여 구성된다. 이것은 블록된 셀을 전송하기 위하여 그룹간에 추가적인 경로와 버퍼를 제공하게 함으로써 HOL 블록킹에 의한 영향을 감소시킬수 있으며, 따라서 스위치의 성능이 향상되는 결과를 나타낸다. 처리율, 셀 손실율, 지연, 시스템 파워 등의 척도를 고려한 시뮬레이션을 통하여 기존의 모델과 비교, 분석하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권4호
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• pp.520-534
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• 2003

본 논문에서는, $a{\times}b$ 출력 버퍼 스위치로 구성된 fat-tree 망의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. Buffered 스위치 기법은 스위치 네트웍 내부의 데이타 충돌 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트웍 내부 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이타 패킷이 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 제안한 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 출력 버퍼를 장착한 $a{\times}b$ 스위치의 성능, 즉 네트웍 성능 평가의 두 가지 주요 요소인 네트웍 정상상태 처리율(Steady state Throughput, ST)과 네트웍 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하다. 또한 모형의 이해를 도모하기 위하여 지능형 네트워크 트래픽 제어 및 중도 소실 패킷에 대한 다양한 처리 기능 등 최근 개발되는 스위치 네트워크의 부가기능을 배제하고 수식을 정리하였다. 그러나, 제안된 분석 모형은 이들 다양한 성능 향상 기술이 적용된 네트워크, 그리고 다양한 크기의 네트워크 성능분석에도 쉽게 적용이 가능하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (1)
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• pp.166-168
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• 2005

본 논문에서는, axa 출력 버퍼 스위치로 구성된 핫스팟이 발생된 상황 하에서 다단 연결 망(Multistage interconnection Network, MIN)의 성능 예측 모형을 제안하였다. 제안한 성능 예측 오형은 먼저 네트워크 내부 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이터 패킷이 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 설계하였다. 성능분석 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 버퍼를 장착한 axa 스위치의 성능, 네트워크 정상상태 처리율(Normalized Throughput, NT)과 네트워크 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하고, 나아가서 이들로 구성진 모든 종류의 다단 연결망 성능 분석에 적용이 용이하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이터와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권7B호
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• pp.1289-1295
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• 1999

본 논문에서는 스위치의 운용 알고리즘에 따라 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 입/출력 버퍼의 셀 손실율을 측정하였다. 그 결과 셀 손실에 영향을 주는 요소로서, 셀 도착 간격 시간(k(a))과 SPEEDUP FACTOR(SF) en 가지 요소에 따라 셀손실을 평가할 수 있음을 알 수 있었다. 셀 도착 간격 시간 혹은 주기성은 비트가 셀로 모이는데 걸리는 시간을 의미하며 스위치 속도 SF는 임의의 한 슬롯내에서 한 입력단에서 출력단으로 서비스 가능한 셀의 수를 나타내고 있다. 시뮬레이션의 결과에서 보면 입력 버퍼에서는 주지성에 따라, 출력 버퍼에서는 SF의 크기에 따라 셀손실율이 커진다는 사실을 알 수 있었다. 따라서 보다 정확한 고속 스위칭 향상을 위해서는 입/출력 버퍼의 크기 결정이 중요하다. 본 논문의 시뮬레이션 결과에서는 입력 버퍼가 100x셀 일 때 출력 버퍼가 40x셀 정도의 크기가 적합하다는 것을 얻어내었다. 물론 입/출력 버퍼를 크게 한다면 셀 손실이 작아지지만, 하드웨어를 구성하는데 문제점이 발생될 것이기 때문이다. 그리고 본 논문 결과치중 셀 도착 분포 상황은 변동계수 모델링 성정에 따라 SF가 처리하는 서비스의 셀 도착 분포에 의 \ulcorner달라지지만, 변동계수가 전혀 없는 이상적인 경우(CV=1)를 제외한 경우의 SF값을 만족한다고 하겠다. 끝으로 입/출력 버퍼를 가진 스위치 구조는 단지 출력 버퍼를 갖는 스위치 보다 지연이 크지만, VLSI의 발달로 셀의 처리 속도가 증가하므로 더 많은 장점을 갖게 될 것이다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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• pp.630-632
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• 1998

본 논문에서는, Multi[le-Buffered a$\times$a Crossbar 수위치의 성능 분석 모형을 제안하고 스위치에 장착된 buffer 의 개수의 중가에 다른 성능 향상 추이를 분석하였다. buffered스위치 기법은 다수 데이터 패킷을 동시에 전송할 때 네트웍에서 발생되는 충돌문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 널리 알려져있다. 제안된 성능 예측 모형은 스위치 입력 단에 유입되는 데이터 패킷이 buffered 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 모형의 수학적 복잡도 해결을 위하여 확률 식 유도 과정 등에 steady state 개념을 도입하였다. 제안한 모형은 스위치 크기 및 스위치에 장착된 buffer의 개수와 무관하게 buffered a$\times$a 크로스바 스위치의 성능 예측을 가능케 하고, 나아가서 이들로 구성된 다층 연결 망의 성능 분석에 확대 적용이 가능하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구는 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이터와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다. 또한, 분석 결과 스위치에 소수의 버퍼를 장착했을 때, throughput이 크게 증가하지만, 네 개 이상의 버퍼를 장착되는 버퍼의 개수가 네 개 정도일 경우 가격 대 성능비가 우수한 것으로 추론되었다.