输入缓冲交换机的缓冲管理方案研究

交换机中设置缓存的目的是暂时保存由于资源冲突而无法立即被交换到输出链路的数据包／信元，缓存的组织和管理方式对交换机的性能具有直接的影响。文章通过模拟实验比较了常用于共享存储器交换机和输出缓冲交换机的缓存管理方案对具有有限容量输入缓冲交换机性能的影响。实验结果显示：交换机性能指标，如吞吐率、延迟、丢包率等对缓冲存在相互矛盾的要求，需要进行折衷、平衡。     

一种新的基于旁路队列Banyan交换的ATM交换机结构的设计与性能分析

提出了一种新的基于旁路队列Banyan交换的ATM交换机结构,既适合于单播情况,又适合于多播情况,复杂度也比较低。本文详细讨论了交换机吞吐量的一种新算法,并依据此算法对该交换机进行了性能分析。     

一种双端口CICQ交换机的分组调度方案

Internet 中的交换机面临着高速交换和提供QoS保证的双重挑战,前者要求交换机的缓存以线速工作,后者要求交换机能完全模仿输出队列交换机。目前交叉点缓存交换机仿真输出队列交换机的方案需要交换机内部加速2倍,对硬件实现要求较高。该文利用双端口技术,提出了一种新型的交叉点缓存交换机结构,理论分析说明,该变长分组交换机在无需内部加速的情况下能够仿真输出队列交换机,并且交叉点缓存的需求是有下界的,从而表明该交换结构适合高速交换。     

保证QoS的IQ交换机调度算法

输入队列(IQ)交换机在采用虚输出队列(VOQ)技术基础上，能够提供低成本的高速交换机，但在一般调度算法下，IQ交换机缺乏保证QoS的能力。本文在Birkhoff和Von Neumann研究的基础上运用随机过程理论和网络计算理论提出一种预留带宽的调度算法，并分析了相关的延迟上界和VOQ需要的内存情况。     

基于输入队列的ATM信元交换调度策略定性分析研究

目前基于输入队列技术的ATM交换机的研究日益活跃.使用FCFS调度策略其吞吐率只有约59%,为此提出了3种改进的调度策略,即输入扩展、窗口选择和信元丢弃.本文用排队理论对改进策略进行定性分析研究,并通过仿真和数值计算验证,得到更加吻合实际的解析式.     

一种星载IP交换机队列管理器的设计

针对星载IP交换机中硬件存储资源使用受限的情况,提出了一种适用于共享存储交换结构、存储资源占用少的队列管理器。通过添加索引的方法,使得所有的单播队列能够共享一个指针存储区。根据位图映射,将组播指针转化为多个单播指针,即可把组播操作的数据流按照单播操作方式写到相应的逻辑队列路径,达到节约存储器资源的目的。该队列管理器通过链表数据结构的头部和尾部来控制指针索引的写入和输出。最后,在Xilinx的xc6vlx130t FPGA进行了综合实现,结果显示,该方案相比基于指针复制的队列管理器,在8端口的交换机中存储器资源的使用量要节约22%以上。     

ATM交换机时延抖动仿真中的队列模型

时延抖动参数是网络QoS的一个重要指标。首先概要介绍时延抖动的概念,简单介绍实际的ATM交换机中继队列,在此基础上归纳出ATM交换机中继队列仿真模型的设计原则,并通过分析,设计出简洁、可行的仿真方案。给出仿真模型的状态转移图以及各状态处理过程,并给出了实际测试结果与仿真结果的比较,验证了仿真模型的准确性。     

一种新型的PPS交换机

并行分组交换机(PPS)是一种利用多个低速交换结构实现高速交换的新技术,它是当前高速交换领域的一个研究热点。该文首先分析了PPS交换机的研究现状。然后,提出了一种新型的PPS交换机结构,运用流指数控制的方法保证了信元通过PPS交换机时不会乱序。仿真分析表明该交换结构和算法能提供良好的吞吐率和平均延迟。     

一种多优先级变长调度星载IP交换机交换结构的设计

针对星载IP交换机中硬件资源使用受限的情况,设计实现了一种具有8个优先级、采用指针复制和变长分组调度机制的大容量共享存储交换结构,给出了电路的具体组成、关键调度算法和工作流程.使用Xilinx V4sx55 FPGA实现了完整的8×8交换结构,电路共占用了164K字节片上存储器资源和5982个4输入查找表,可以满足三模冗余设计要求.在系统工作主频为100MHz、片外采用SRAM、数据位宽为64的情况下,交换结构的峰值吞吐率可以达到1.6Gbps;片外采用133MHz DDR存储器、位宽为64时,交换结构的峰值吞吐率可以达到4.25Gbps;该交换单元进行多级扩展后,可以满足10Gbps以上的系统设计需求.     

一种改进的多输入队列的神经网络调度算法

提出一种改进的ATM交换机多输入队列的神经网网络调度算法（IMIQM）,其调度策略采用每条入线在同一时隙内可传送多于1个信元的策略,并提出一种用于Hopfield神经网络（HNN）控制信元调度的新的能量函数。利用计算机进行仿真模拟,在业务流模型和负荷相同的情况下,当交换机规模N为150、多输入队列（开窗数）为5时,IMIQM的最大吞吐率可以达到0．904,普通的多输入队列法（MIQM）为0．856,而窗口方法（WM）为0．886。结果表明,IMIQM与MIQM、WM相比提高了吞吐率,或在吞吐率相同的情况下IMIQM更容易用光电子技术实现,且由于HNN的高度并行的数据处理能力,能够实现大规模交换结构的实时调度。     

数字排队机与程控交换机串行通信的实现

提出了一种实现数字排队机与程控交换机串行通信的方法 ,设计了通信接口电路 ,完成了通信模块的软件设计。对通信模块的工作过程进行了较为详细的分析 ,实现了数字排队机与程控交换机的通信     

高性能新型交换结构综述

 目前基于单级交换结构(single-stage switch)集中式调度的路由器已经不能满足Internet网络流量、网络规模和上层应用的快速发展.近年来,旨在提高路由器可扩展性、吞吐率、QoS能力的高性能交换技术,成为路由器技术研究中的一大热点.文章从体系结构、调度策略、QoS特性三个方面对高性能交换结构研究进展进行了综述,以可扩展性、实现复杂度、延迟和吞吐率保证、负载均衡及报文乱序为主要衡量指标分析比较了每一类交换结构调度算法的性能,最后提出下一步的研究课题和思路.     

实现变长分组交换的星载交换机中队列管理器的FPGA设计

针对星载交换机中硬件资源消耗受限的情况,该文设计实现了一种可以进行变长分组调度的队列管理器电路,详细介绍了各个模块的设计思想和工作流程。使用Verilog HDL编程实现各个模块的功能,并通过ModelSim前仿真得出,该电路逻辑可实现,能够满足队列管理器的功能设计要求,具有较高的效率。     

Exhaustive Output Arbitration of Input Buffered Switch with Buffered Crossbar

We propose a new arbitration method for an input buffered switch with a buffered crossbar. In the proposed method, an exhaustive polling method is used to decrease the synchronization. Using an approximate analysis, we explain how the proposed method improves the switch performance. Also, using computer simulations, we show the proposed method outperforms the previous methods under burst traffic.     

一种可提供QoS保障的新型交换结构

本文采用带缓存交叉开关作为核心交换单元,构建了一种空分复用扩展的联合输入/交叉节点/输出排队(SDM-CICOQ)交换结构,从理论上证明了当扩展因子为2时,SDM-CICOQ交换结构可以获得100%的吞吐量,并且能够完全模拟输出排队(OQ)交换结构,从而能够提供服务质量(QoS)保障.本文还给出了一种层次化优先级调度(HPS)方案作为SDM-CICOQ交换结构调度机制的工程设计参考,仿真结果表明采用HPS调度方案SDM-CICOQ交换结构可获得良好的性能.     

一种新型输入匹配结构在低噪声放大器中的应用

在分析传统源极电感负反馈输入匹配结构缺陷的基础上,利用一个小值LC网络代替大感值的栅极电感,同时去掉源极负反馈电感。基于这种改进型输入匹配结构,设计了一种适用于无线接收机用的宽带CMOS低噪声放大器。结果表明,该LNA在工作频带内可达到15 dB的增益,2.75~3.65 dB的噪声系数,-10 dBm的1 dB压缩点,以及良好的稳定性。虽然输入匹配由于去除源极负反馈电感受到一定影响,但有利于降低噪声系数,并减小实际制作的芯片面积。     

矩阵整流器输入与输出滤波器特性的研究

矩阵整流器是一种真正的降压型四象限AC-DC变换器,可以用在各种三相电压供电的直流电源领域。鉴于矩阵整流器采用波形高频合成原理实现输入电压-输出电压的变换和输出电流-输入电流的变换,并非纯硅变换器,输入LC滤波器与输出LC滤波器的设计至关重要,并决定着整流器系统的功能、性能和可靠性。在理论分析矩阵整流器与电流源PWM整流器具有共同变换本质的基础上,采用电路DQ转换方法,建立输入LC滤波器-矩阵整流器-输出LC滤波器系统的DC等效电路,重点分析了DC特性高低对滤波器参数设计要求,进而给出设计原则和参数选择公式,并进行实验验证。     

基于SCA无线通信系统的安全体系结构研究

采用软件无线电技术和模块化设计思路,构造新一代的无线通信系统,是无线通信发展的趋势。介绍了软件通信体系结构(SCA)的无线通信系统,描述了基于SCA无线通信系统的安全体系结构,详细分析了加密子系统、信息安全子系统和设备安全子系统。这样定义的安全体系结构保证了基于SCA无线通信系统实现不同的安全模式,提供不同的安全级别。     

FPGA开关矩阵中基于通道结构的漏电流优化方法

从通道互连结构角度考虑,该文提出一种降低FPGA中开关矩阵漏电流的方法。根据漏电流与电路输入、输出状态有关的结论,利用连线开关盒(SWB)对信号的传输特性,将FPGA中开关矩阵的漏电优化等效在小规模的矩阵单元中实现。因为能够在有限的输出状态组合中搜寻最小漏电状态,相比仅通过电平恢复器确定SWB输出状态的方法,该算法能有效地降低漏电流,并且兼容电路级的漏电流优化方法。