大容量光交換結(jié)構(gòu)交換調(diào)度算法設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著骨干網(wǎng)傳輸容量的急劇上升，業(yè)務(wù)的不斷到來，交換網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)交換機(jī)的“電子瓶頸”問題成為限制網(wǎng)絡(luò)吞吐能力的重要原因。因此對交換設(shè)備的研究是提高光傳輸網(wǎng)絡(luò)性能的重點(diǎn)。
　　研究包括兩個方面：一方面是高性能的可擴(kuò)展交換結(jié)構(gòu)；另一方面是高效的交換調(diào)度算法。在不同交換結(jié)構(gòu)的特性、適用范圍很明確的今天，低時延、多種QoS性能支持的相關(guān)調(diào)度算法的研究，越來越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，也成為了構(gòu)建高性能交換設(shè)備最核心的部分。
　　本文研究

2、的超大容量七級Clos結(jié)構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)可達(dá)10Pbps級別的交換容量，并根據(jù)這種交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，設(shè)計出新的交換路由算法。通過加快數(shù)據(jù)處理速度、提高業(yè)務(wù)吞吐量、降低業(yè)務(wù)阻塞率，來緩解目前遇到的問題。
　　本文根據(jù)這種七級Clos交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和到來業(yè)務(wù)的特性，將研究的調(diào)度算法分為三部分：首先是平面內(nèi)的業(yè)務(wù)選擇中間級的問題，根據(jù)滿配平面的業(yè)務(wù)矩陣規(guī)模為512X512，中間級滿配的規(guī)模為64 X64，采用基于二部圖染色原理的環(huán)形算法

3、來處理業(yè)務(wù)。并在此基礎(chǔ)之上，提出并設(shè)計雙向和同向兩種新型的環(huán)形算法，大大加快數(shù)據(jù)處理速度。通過對比資源消耗情況、可達(dá)到最高的時鐘頻率，來解釋這三種方法的差異。在Modelsim軟件下完成邏輯功能模塊的仿真驗證，并通過FPGA實驗，來驗證我們所提出算法的正確性與可行性。
　　其次，根據(jù)平面間系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的特性、業(yè)務(wù)的多樣性，考慮到無阻塞、避免回溯和重排等要求，提出端口擴(kuò)展的算法，解決了矩陣度為2的冪次方環(huán)形算法的應(yīng)用問題，并作邏輯驗證來