• 한국통신학회논문지
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• 제24권8B호
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• pp.1401-1411
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• 1999

멀티미디어 서비스의 증가에 따라 멀티캐스팅(Multicasting)은 ATM 스위치 디자인에 있어 중요성을 더해가고 있다. 기존의 다단 연결 구조에서 멀티캐스트에 의한 트래픽 팽창의 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 고속의 버스와 공유 메모리 스위치를 이용한 멀티캐스트 스위치를 제안한다. 고속의 시분할 버스를 연결 매체로 사용하며 공유 메모리 스위치를 단위 모듈로 하는 구조를 채택하여 용이한 포트 확장성을 제공한다. 트래픽 중재 기법을 사용하여 내부 블러킹을 없애며, 시뮬레이션을 통해 데이터 처리율이나 셀지연 측면에서의 스위치 성능을 확인한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권5호
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• pp.703-717
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• 2002

본 논문은 가변형 공유 버퍼 ATM 스위치의 구조 및 VLSI 구현에 관한 연구이다. 본 논문에서 설계한 단일 칩 공유 버퍼 ATM 스위치는 4ns접근속도의 가변형 파이프라인 방식 공유 버퍼를 내장하고 기존의 공유 버퍼 ATM 스위치들이 가지는 메모리 사이클 시간 제한을 해결한다. 내장 버퍼의 가변성을 이용하여 유연한 스위칭 성능을 지원하고 버퍼 메모리 제어와 주소 큐 제어의 독립성을 이용하여 포트 사이즈의 가변성을 제공한다. 제안된 ATM 스위치는 스위치 사이즈와 버퍼 사이즈의 가변성을 이용하여 복잡한 회로의 재설계 없이 용량 및 성능을 재구성할 수 있다. 0.6um CMOS 기술의 설계된 칩은 동작 주파수 800MHz, 640Mbps/port, 4 ${\times}$ 4 Switch Size를 지원한다.

• 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.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.383-386
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• 2001

This paper presents a novel multicast architecture for shared multibuffer ATM switch, which is tailored for throughput enhancement in multicast environments. The address queues for multicast cells are separated from those for unicast cells to arbitrate multicast cells independently from unicast cells. Three read cycles are carried out during each cell slot and multicast cells have chances to be read from shared buffer memory(SBM) in the third read cycle provided that the shared memory is not accessed to read a unicast cell. In this architecture, maximum two cells are queued at each fabric output port per time slot and output mask choose only one cell. Extensive simulations are carried out and it shows that the proposed architecture has enhanced throughput comparing with other multicast schemes in shared multibuffer switch architecture.

• 전자공학회논문지C
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• 제35C권11호
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• pp.39-47
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• 1998

본 논문에서는 공유 버퍼 ATM 스위치를 위한 파이프라인 방식의 고속 메모리 구조를 제안하고 설계하였다. 제안된 메모리 구조는 빠른 동작 속도와 용량 가변성을 지원하여 공유 버퍼 ATM 스위치가 가지는 메모리 cycle time의 제한을 극복하였다. 본 메모리 구조가 지원하는 용량 가변성은 ATM 스위치에서의 교환 성능 가변성을 제공한다. 본 메모리 구조는 작은 메모리 bank들로 이루어진 2차원 배열 구조를 가진다. 메모리 용량은 부가적인 메모리 bank들을 추가하여 메모리 bank들의 배열 크기를 증가 시킴으로 인해 증가된다. 설계된 파이프라인 방식의 메모리는 4160 bit 메모리 bank를 16개 이용하여 4 × 4의 배열로 설계하였고 전체 용량은 65 Kbit이다. 레이아웃후 시뮬레이션을 통한 최대 동작 속도는 5 VV/sub dd/ 및 25℃에서 4ns이다. 설계된 메모리는 공유 가변 버퍼 ATM 스위치의 시험 설계된 칩에 내장되었다. 시험 설계된 칩은 0.6 ㎛ 2-metal 1-poly CMOS 공정 기술을 이용하여 설계하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제21권11호
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• pp.2850-2861
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• 1996

This paper describes the design of AATM switch LIS of shared buffer type with linked-list architecture to control memory access. The proposed switch LSI consists of the buffer memory, controller and FIFO memory blocks and two special circuits to avoid the cell blocking. One of the special circuit is a new address control scheme with linked-list architecture which maintains the address of buffer memory serially ordered from write address to read address. All of the address is linked as chain is operated like a FIFO. The other is slip-flag register it will be hold the address chain when readaddress missed the reading of data. The circuits control the buffer memory efficiently and reduce the cell loss rate. As a result the designed chip operates at 33ns and occupied on 2.7*2.8mm$^{2}$ using 0.8.mu.m CMOS technology.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.301-308
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• 2003

본 논문에서는 HOL블록킹 현상과 데드락을 줄이기 위해 공유 메모리 스위치를 이용하고, 셀의 형태에 따라 유니캐스트 셀과 멀티캐스트 셀을 따로 저장하는 방법을 이용하여 셀의 부하를 줄이는 멀티캐스트 ATM스위치를 제안한다. 제어부에서 출력 포트에 따라 셀을 스케줄링하여 공유메모리이면서 출력 버퍼의 효과도 같이 가진다. 뿐만 아니라 메모리의 빈 주소를 감시하면서 스케줄링의 우선 순위를 제어하고 메모리를 효율적으로 관리하여 트래픽의 양이 증가하더라도 손실되는 셀의 양이 크게 증가하지 않게 하였다. 제안한 스위치의 성능을 시뮬레이션을 통해 분석하여 그 유효성을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권4B호
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• pp.162-169
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• 2005

패킷 스위치로부터 발생되는 트래픽이 전통적인 트래픽 모델인 포와송 분포와 마코비안 프로세스로 가정된 네트워크로부터 발생되는 트래픽과 상당히 차이가 나는 self-similar 현상을 보이고 있다는 것이 알려지고 있고 또한 기존에 제안된 대부분의 호 수락 제어 방법에 대한 성능 분석은 스위치가 단독으로 존재한다고 가정하여 이루어지고 있다. 그러나 실제 트래픽이 목적지에 도달하기 위해서는 라우팅을 통하여 여러 스위치들을 거쳐야하므로 호 수락 제어 방법에 대한 성능 분석은 다단으로 연결된 스위치로 확장되는 것이 필요하다. 본 논문을 통하여 기존에 제안된 호 수락 제어 방법이 단일 스위치 환경 하에서는 적절하게 동작이 이루어지나 다단으로 스위치가 연결되어 있는 환경에서는 뒤에 위치하고 있는 스위치에 필요 이상의 유효 대역폭을 할당 한다는 것을 알 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 공유 버퍼 메모리를 갖는 다단 네트워크 스위치 환경에서 셀 손실률과 이용률 그리고 각 스위치 출력포트의 self-similarity를 분석하여 self-similar 트래픽 환경에서 효과적으로 대역폭을 할당할 수 있는 호 수락 제어 방법을 제안한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.169-175
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• 1998

ATM스위치에서 셀을 전송하기 위한 버퍼방식으로 HOL 블록킹을 방지하는 공유다중버퍼 방식이 있다. 그러나, 이러한 방식에서도 셀 손실이 발생하여 스위치의 성능을 저하시킨다. 따라서, 본 논문에서는 기존의 비충돌 공유 다중 버퍼 구조에서 발생하는 셀 손실을 방지하는 방안을 제안하였다. 셀 손실을 방지하는 방안으로 한 슬롯 타임동안에 손실되는 셀을 다음 슬롯 타임에 전송할 수 있도록 특정한 임시메모리에 저장할 수 있는 구조를 사용하였다. 이러한 구조를 시뮬레이션을 통해 성능평가를 한 결과 셀 손실율과 처리율면에서 기존의 시스템보다 우수함을 검증하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.283-286
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• 2000

One major drawback of conventional output buffered switches is that the speed of writing cells into output buffer should be N times faster than input link speed. This paper proposes a new output buffer switch that divides one output buffer into several buffers and virtually shares the divided buffers by using a distributor. The proposed switch makes it possible to reduce the memory speed. The proposed switch is evaluated in terms of the average cell latency compared with the input buffered switches which use the arbitration alogorithms, i.e., iSLIP or wrapped wave front arbiter(WWFA).