• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제5권1호
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• pp.23-28
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• 2007

In this paper, we propose ATM switch structure including AAL 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 AAL cells which consist of AAL type 1, AAL type 2, AAL type 3/4, and AAL type 5 cells. We propose two switch fabric methods; One supports the AAL type 2 cell processing per input port, the other global AAL 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 strong point for easy implementation and extensibility. The proposed ATM switch fabric architecture is applicable to mobile communication, narrow band services over ATM network.

• 대한산업공학회지
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• 제22권2호
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• pp.277-302
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• 1996

The overall performance of BISDN depends significantly on the interconnection network or the switch fabric. Hence, it is extremely important to evaluate the performance of the network or the fabric. The well developed performance models also provide insight into the factors that determine design tradeoffs as well as quantitative estimates of their importance. The objective of this paper is to investigate and critically compare all the developed performance analysis models of FPS according to internal switch fabric structure, traffic assumptions, performance measures, methodologies, etc. FPSs are described according to their internal fabric structure. Brief history of FPS performance analysis is mentioned and performance analysis modeling is discussed.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.45-56
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• 2004

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.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권3B호
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• pp.209-216
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• 2003

본 논문에서는 네트워크가 많은 endpoint를 가질지라도 낮은 비트율의 데이터를 효율적으로 전송할 수 있는 AAL 유형 2 스위치를 포함하는 ATM 스위치 구조를 제안한다. 컴퓨터 프로그램으로 모델링한 ATM 스위치는 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 AAL2 셀 처리를 지원하는 스위치 패브릭이다. 시뮬레이션 결과는 후자의 방식이 전자의 방식보다 우수한 것으로 나타났다. 그러나, 전자의 방식이 구현에 용이하고, 확장성에 대한 장점을 가지고 있다. 본 논문의 ATM 스위치 패브릭은 범용의 ATM 스위치 패브릭으로서 뿐만 아니라 ATM 네트워크상으로 모바일 통신, 협대역 서비스 및 무선 ATM등에 폭넓게 응용될 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.390-393
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• 2003

본 논문에서는 ATM 교환기의 스위치 패브릭을 효과적이고, 빠르게 중재할 수 있는 Cell 스케줄링 알고리즘의 구현에 대해 연구한다. 본 논문에서 설계하는 ATM 셀 스케줄러는 iSLIP 알고리즘을 기본으로 하고 있으며, 이의 고속 구현에 대해 연구한다. 구현되는 셀 스케줄러는 random uniform 트래픽에 대해 100%에 수렴하는 스케줄링 성능을 제공하고 있다. 따라서 본 연구에서는 기본적인 스케줄러의 구조를 제안하고, 이를 HDL로 모델하여 동작 수준 및 타이밍 시뮬레이션을 완료하였다. 그리고 본 논문에서 설계된 셀 스케줄러는 8 포트를 지원하도록 설계하였으며, 이를 기반으로 하여 32 포트로 확장할 수 있다. 8 포트를 지원하는 스케줄러는 grant 및 accept 스테이지를 각각 2단 파이프라인 방식으로 설계하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권12호
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• pp.46-55
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• 2014

고속 전송로를 위한 PCB(Printed Circuit Board) 설계기술은 꾸준히 발전되고 있으며, 통신 시스템의 대용량화에 맞추어 백플레인(Backplane)에 사용되는 스위치 패브릭 인터페이스(Switch Fabric Interface) 또한 10Gbps 이상의 직렬 인터페이스(Serial Interface)를 사용하도록 표준화가 진행되고 있다. 본 논문에서는 테라급 시스템에서 스위치 패브릭 인터페이스로 11.5Gbps의 직렬링크를 사용하기 위하여, PCB 재질 따른 전송로의 전송거리 별 성능을 비교하고, 비아 스터브(Via Stub)의 길이에 의한 영향 및 누화현상(Crosstalk)에 의한 영향을 시뮬레이션을 수행하여 분석하였다. 시뮬레이션의 결과로 백플레인 보드에 저유전 재질 PCB를 사용함으로써, 전송손실에서 8dB의 개선효과를 얻어 표준에서 정한 -25dB 기준을 만족하는 것을 확인하였다. 또한 비아 스터브 길이에 의한 반사손실의 영향을 분석하여 백드릴(Back-drill)여부를 결정하였으며, 전송신호 간 상호간섭을 최소화하는 이격거리를 검증하였다. 이러한 시뮬레이션의 결과로부터 모든 스위치 패브릭 링크에 11.5Gbps의 직렬 링크를 적용할 수 있도록 가장 효율적인 시스템구조를 확정하였다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제17권3호
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• pp.286-295
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• 2015

Avionic databuses fulfill a critical function in the connection and communication of aircraft components and functions such as flight-control, navigation, and monitoring. Ethernet-based avionic databuses have become the mainstream for large aircraft owning to their advantages of full-duplex communication with high bandwidth, low latency, low packet-loss, and low cost. As a new generation aviation network communication standard, avionics full-duplex switched ethernet (AFDX) adopted concepts from the telecom standard, asynchronous transfer mode (ATM). In this technology, the switches are the key devices influencing the overall performance. This paper reviews the avionic databus with emphasis on the switch architecture classifications. Based on a comparison, analysis, and discussion of the different switch architectures, we propose a new avionic switch design based on a time-division switch fabric for high flexibility and scalability. This also merges the design concept of space-partition switch fabric to achieve reliability and predictability. The new switch architecture, called space partitioned shared memory switch (SPSMS), isolates the memory space for each output port. This can reduce the competition for resources and avoid conflicts, decrease the packet forwarding latency through the switch, and reduce the packet loss rate. A simulation of the architecture with optimized network engineering tools (OPNET) confirms the efficiency and significant performance improvement over a classic shared memory switch, in terms of overall packet latency, queuing delay, and queue size.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.157-165
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• 2006

본 논문에서는 출력 버퍼형 탠덤크로스포인터 멀티캐스트 ATM 스위인 MTCOS 스위치를 제안한다. MTCOS 스위치는 라우팅 구조가 간단한 다수의 크로스포인터 스위치 패브릭으로 구성된 TCSF와 효율적 멀티캐스팅을 위한 집중화기 출력 버퍼로 구성된다. TCSF는 셀프 라우팅 크로스바 스위치가 갖는 셀 지연 편차 문제를 개선하고, 또한 하나의 입력에서 다수 출력 포트들로 다수의 동시 경로를 제공하며, 간단한 소프트웨어적 설정을 통해 다중 채널 스위칭을 제공하며, 확장성, 고성능, 모듈화 특성을 갖는다. MTCOS에서 제공되는 공유 트래픽 집중화 및 출력 큐잉 방식은 다양한 멀티캐스트 트래픽에 대해 낮은 셀 손실율과 낮은 지연시간을 보인다. 또한 동일 Knockout 집중화율을 달성하기 위해 SCOQ와 Knockout 멀티캐스트 스위치 보다 낮은 하드웨어 복잡도를 갖는다. 해석적 및 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 임의의 트래픽에 대해 제안된 스위치가 높은 성능을 달성할 수 있음을 보였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권5호
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• pp.161-170
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• 2007

본 논문은 데이터 메모리 평면과 스위칭 평면을 분리하여 패킷 데이터의 저장과 메모리 주소 포인터의 스위칭이 병렬적으로 처리 가능하며 IP 패킷의 가변 길이 스위칭이 가능한 새로운 스위치 구조를 제안한다. 제안한 구조는 기존 VOQ방식의 복잡한 중재 알고리즘이 필요 없으며 출력 큐 방식의 스위치에서만 적용되고 있는 QoS를 입력 큐에서 고려한다. 성능분석 결과 제안한 구조는 기존의 공유 메모리 기반의 구조들에 비해 상대적으로 낮은 평균 지연 시간을 가지며 스위치의 크기가 증가하더라도 일정한 지연 시간을 보장함을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제14권3호
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• pp.311-315
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• 2008

최근 인터넷 망에서 고속 스위칭을 위하여 입출력 인터페이스 간 패킷 전송에 있어서 스위칭 패브릭이 적용되고 있다. 기존의 구조들은 가변 길이 IP 패킷의 처리에 ATM 스위칭 패브릭을 그대로 적용하기 위해 패킷을 일정 크기로 분할 및 재조립하거나 크로스포인트에 버퍼를 두는 방식을 고려하고 있어 시스템에 부하를 가져온다. 본 논문에서는 데이타 메모리 평면과 스위칭 평면을 분리하여 패킷 데이타는 독립된 메모리 구조에 저장하고 동시에 메모리 주소 포인터 부분만 스위칭 패브릭을 통과하도록 하는 새로운 스위치 구조를 제안한다. 스위칭 패브릭은 주소 포인터와 기본적인 정보를 포함하는 아주 작은 미니 패킷이 통과하게 되는데 이것은 가변길이 패킷들이 경쟁하는 스위칭 패브릭과 비교할 때 탁월한 스위칭 속도를 가진다.