分組交換光網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)度算法研究與仿真.pdf

1、隨著Internet網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展和寬帶技術(shù)的不斷更新，寬帶視頻、多媒體等各種實時數(shù)據(jù)流量急劇增加，對通信網(wǎng)的帶寬和核心路由器的性能提出了更高的要求，即更高的傳輸速率和提供確定的服務(wù)質(zhì)量保障(時延抖動、吞吐量等)。 為了適應(yīng)日益增長的帶寬資源需求，作為通信網(wǎng)的兩大主要組成部分——傳輸和交換都在不斷的發(fā)展和革新。近幾年，由于光通信技術(shù)尤其是DWDM技術(shù)的成熟，光網(wǎng)絡(luò)因其巨大的頻帶資源和優(yōu)越的傳輸性能，使主干鏈路的傳輸帶寬不再成為問

2、題。然而，傳統(tǒng)的基于總線和中央處理器結(jié)構(gòu)的路由器，由于其體系結(jié)構(gòu)上的局限已經(jīng)無法滿足組建高速主干網(wǎng)絡(luò)的需求。國際上提出了用交換結(jié)構(gòu)提高各接口單元之間的數(shù)據(jù)通信速度的基本思想，交換結(jié)構(gòu)成為影響交換機性能的核心模塊，光交換技術(shù)已經(jīng)成為實現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)。但目前世界上的光交換技術(shù)都處于電控光交換階段，即信號交換是全光的，光器件的控制仍由電子電路來完成。 為了保證一定的服務(wù)質(zhì)量，核心路由器必須設(shè)法增加交換能力。在普遍采用的定長分組交

3、換結(jié)構(gòu)中，忽略同步和傳輸時延的情況下，核心交換機的性能主要受排隊策略和調(diào)度算法的影響。排隊策略決定如何緩存到達的分組；調(diào)度算法則是通過解決在每一個時隙中發(fā)生在相同輸出端口的沖突問題，控制業(yè)務(wù)流對交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的有序訪問。 本文中基于目前最有發(fā)展前景的電存儲-光交換混合結(jié)構(gòu)，針對帶有虛擬輸出隊列(VOQ)的交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，研究了分組交換光網(wǎng)絡(luò)中的高吞吐量和低抖動的調(diào)度問題，采用基于矩陣分解的靜態(tài)調(diào)度算法進行求解。在深入研究和分析了以往