【摘要】：隨著物聯(lián)網(wǎng),云計(jì)算,以及多媒體等業(yè)務(wù)越來越多樣化,用戶的需求也越來越難滿足,骨干傳送網(wǎng)容量急劇上升。在骨干傳送網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上,有必要應(yīng)用大容量交換結(jié)構(gòu)起到樞紐的作用。同時(shí),隨著光纖傳輸技術(shù)的發(fā)展,光交換技術(shù)發(fā)展勢(shì)在必行。相比電交換技術(shù),光交換技術(shù)除了突破“電子瓶頸”外,還具有更大容量、更低功耗等特性。通常骨干網(wǎng)可以進(jìn)行流量控制,能夠提前獲取傳輸需求,因此基于矩陣分解的交換調(diào)度算法是現(xiàn)實(shí)可行的。以前矩陣分解算法的研究一直停滯不前,主要原因是以增大時(shí)延為代價(jià)來換取分解成功。本文結(jié)合分布式結(jié)構(gòu)控制與分布式調(diào)度算法,更好地保證了大容量光交換結(jié)構(gòu)的時(shí)延性能。論文圍繞大容量光交換結(jié)構(gòu),進(jìn)行了如下工作:首先,分析了大容量交換結(jié)構(gòu)及其調(diào)度算法。支持多時(shí)隙的多級(jí)多平面成為大容量光交換系統(tǒng)結(jié)構(gòu),其交換核心器件是快速可調(diào)諧激光器FTL與陣列波導(dǎo)光柵AWG。在分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,各個(gè)交換平面上業(yè)務(wù)彼此獨(dú)立,各個(gè)交換平面采用獨(dú)立調(diào)度器。按照分布式調(diào)度思想,我們將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)度分成兩步:平面間的均衡調(diào)度和平面內(nèi)的交換調(diào)度。其次,分析了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中各層業(yè)務(wù)特性,對(duì)應(yīng)于不同的調(diào)度策略�？紤]平面內(nèi)業(yè)務(wù)特性,平面內(nèi)的交換調(diào)度采用基于矩陣分解的環(huán)形算法。通過對(duì)環(huán)形算法優(yōu)化及擴(kuò)展,提高了算法性能和擴(kuò)大了算法應(yīng)用范圍。仿真結(jié)果表明,在高負(fù)載量下,環(huán)形算法時(shí)延性能大大優(yōu)于非矩陣分解算法,適用于大容量光交換結(jié)構(gòu)。最后,考慮平面間業(yè)務(wù)特性,平面間的均衡算法采用環(huán)形算法不再適用。通過對(duì)業(yè)務(wù)矩陣模型進(jìn)行端口數(shù)擴(kuò)展,保證了均衡調(diào)度在矩陣的度為2的整數(shù)冪下可以使用環(huán)形算法。平面間的竭力算法解決了矩陣的度為大于2的任意值,論文分析了其均衡性及吞吐率性能。仿真結(jié)果表明,在不同業(yè)務(wù)負(fù)載量和交換平面數(shù)下,相比傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單輪詢RR調(diào)度算法,平面間竭力算法具有更好均衡性和吞吐率。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN929.1

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