基于前置反馈的两级交换结构

为缓解FTSA(feedback-based two-stage switch architecture)对调度算法的时间限制,提出一种基于前置反馈的两级交换结构FFTS(front-feedback-based two-stage switch architecture),该结构通过将反馈操作提前到信元传输之前的方法实现了信元传输与调度算法并行工作,拓展了调度算法的时域空间。此外FFTS还利用双信元缓冲模式和重排序缓存解决由此而带来的信元冲突和失序问题。仿真和分析表明FFTS的时延性能优于其他非反馈制负载均衡结构。     

一种改进的反馈制两级交换结构FTSA-2-SS

基于反馈的两级交换结构FTSA (Feedback-based Two-stage Switch Architecture)在仿真中表现出极其优异的时延性能,但该结构对调度算法的时间限制使其理论性能无法实现。针对这一问题,该文基于2-错列对称的crossbar连接模式提出一种改进的反馈制两级交换结构FTSA-2-SS (FTSA using the 2-Staggered Symmetry connection pattern),应用该连接模式可使信元传输与调度算法并行工作,从而将算法的时域空间拓展到一个时槽。此外,该文还利用双信元缓冲模式和RB (Re-sequencing Buffer)来解决由此而带来的信元冲突和失序问题。理论分析表明FTSA-2-SS和FTSA具有相同的稳定性,仿真结果显示FTSA-2-SS的时延性能优于其他非反馈负载均衡结构。     

高速信元交换调度算法研究

输入缓存交换结构的特点是缓存器和交换结构的运行速率与端口速率相等、实现容易,但存在队头阻塞(HOL),其吞吐率只有约58%.采用虚拟输出排队方法(VOQ)和适当的信元调度算法可消除HOL,使吞吐率达到100%.本文通过仿真对几种调度算法:PIM、iSLIP和LPF进行了全面地研究、比较和评价.     

多级交换中支持包保序的交换结构及调度算法

现有单级交换结构在其规模的有效扩展方面存在瓶颈。该文提出了一种新的中间级带缓存的高可扩展多级交换结构,并建立了该结构的排队论模型。针对交换网络内部的信元乱序问题,该文基于上述结构提出一种新的包保序算法,该算法通过严格同步输入级和中间级调度指针,能够简单有效地实现信元保序。理论分析结果表明,该结构能够获得100%的吞吐量且实现代价较小。仿真实验表明,该算法不仅能够获得较为理想的高吞吐量,并且在高负载强度下的平均时延性能优势明显。     

定长光突发下的FDL缓存和调度

为了改善光突发交换的阻塞性能,分析了定长光突发交换在FDL光缓存的排队和调度,提出了基于中间共享FDL光缓存结构的长队列优先(LQP)调度方案,该方案使交换端口充分共享FDL缓存单元,调度时间短,在模拟仿真中得到较好的阻塞性能结果。     

星上交换系统输入缓存调度算法

为改善星上交换系统的性能,该文提出了一种新的输入缓存调度算法。该算法基于Crossbar交换结构,采用了串行调度思想,在兼顾每个端口公平性的基础上调整了输出端口的仲裁策略,增加了端口匹配的概率。该算法大大减小了调度时延和丢失率。分析与仿真结果表明,该算法在平均调度时延和信元丢失率等方面的性能指标均优于已有算法而且实现复杂度不增加。     

采用聚合并行机制的ATM高性能交换结构

本文旨在寻求一种合适的途径解决ＡＴＭ交换系统中的输出冲突问题，提出一种基于Ｂａｔｃｈｅ－Ｂａｎｙａｎ的交换结构，能为每一输出端口从端提供多重并行路径，能同时传送多个相同目的地址的信元到所要求的目的端口，从而解决了输出冲突问题，由于这些多重路径聚合于单一的交换平面上，这种方案不仅能获得可靠的性能，而且还能降低硬件需求，文中详细描述了这种交换机制的结构，并用理论分析与计算机模拟两种方法对其性能作出评价     

实现虚拟输出队列调度的神经网络方法

基于虚拟输出队列（VOQ）缓存的Crossbar交换结构,提出了一种Hopfield神经网络（HNN）控制的信元交换调度方法.通过选取合适的能量函数,并在其中采用一种新的队列优先级函数,实现了信元的高效交换控制.计算机模拟结果表明,该算法可以将吞吐率提高到0.998,信元丢失率大大降低,时延特性也有很大改善.     

基于帧填补的MMM Clos网络按序分组交换算法

与其它类型的Clos网络相比,各级带缓存的MMM(Memory-Memory-Memory)Clos网络使得交换网络的配置时间最小化,但是MMM交换中间级缓存的存在会引起输出端口的信元乱序。该文提出了一种满帧填补扩展算法(EPF),采用逐帧转发的方式来避免MMM Clos网络中的乱序问题。新算法在输入级和输出级采用固定周期轮转方式,中间级采用最早信元优先输出调度,具有复杂度低,可分布式控制,以及不需要缓存加速的特点。分析和仿真结果表明该算法是稳定的,即输入输出为可允许业务时,算法可达100%吞吐率。     

一种基于缓存状态的CICQ交换机

CICQ (Combined Input and Cross-point-Queued switch)交换机是一种在交叉点缓存加入少量缓存的交换结构,是当前研究的一个热点。该文研究了基于交叉点缓存的各种调度算法和基于CICQ的交换结构,提出了LFF-LBF算法,运用通畅度和拥塞度两个概念,保证了最急迫的信元被最先服务。仿真分析表明该算法在均匀分布和突发业务源的情况下具有良好的时延性能和稳定性能。     

LHFS-支持公平服务的CICQ混合调度策略

 针对现有联合输入交叉点排队交换结构(CICQ,Combined Input and Cross-point Queuing)调度策略无法提供基于"流"的服务质量保障,探讨了在CICQ交换结构实施基于流调度的可能性,提出一种能够为到达流提供公平服务的分层混合公平服务调度策略—LHFS(Layered and Hybrid Fair Scheduling).LHFS对每个输入、输出端口可独立地进行变长分组交换,其算法复杂度为O(1),具有良好可扩展特性.理论分析结果表明,LHFS能够为业务流提供时延上限和公平性保障.最后,基于SPES(Switching Performance Evaluation System)仿真系统对LHFS的性能进行了评估.     

一种新型的负载均衡-交叉点缓冲交换结构

针对混合输入-交叉点队列(CICQ)交换结构受限于"流控通信延时"、"需要2倍内部加速仿真输出队列(OQ)交换"以及单纯交叉点缓冲(CQ)存在"非均衡流量模式下吞吐量性能不足"等问题,本文提出一种新型的"负载均衡交叉点缓冲交换结构".采用固定模式时隙轮转匹配进行负载均衡处理,将到达输入端口的非均衡流量转化为近似均衡流量并且平均分配到同一输出端口对应的交叉缓冲中,从而可以利用较小的交叉点缓冲来模拟输出队列调度,简化调度过程并且提高吞吐量.理论分析证明了这种新结构的稳定性以及模拟输出队列交换的能力.同时仿真表明,采用该交换结构可以在不需要内部加速的条件下获得相当于输出队列交换的性能,并且有效地解决了交叉点缓冲队列非均衡流量性能不足的问题.     

基于TD-SCDMA网络的移动视频监控方法研究

该文介绍了移动数字视频监控系统的整体架构,阐述通过TD-SCDMA核心网电路域实现点对点视频监控的具体方法,分组域实现一点对多点和点对点的方法并对各种方法的特点进行了分析.重点讨论了基于分组域的两动态IP地址的点对点实现,并提出通过短消息作为控制信令,传送无线模块获得的动态IP地址、端口号等信息,从而实现点对点移动数字视频监控系统.     

MUMF-支持单多播公平服务的调度策略

基于联合输入交叉点排队(CICQ,combined input and cross-point queuing)交换结构探讨了单多播混合调度的公平性问题,提出了能够为单多播业务提供混合公平性的CICQ理想调度模型。基于理想调度模型,提出了逼近理想调度模型的MUMF(mixed uni-and multicast fair)调度算法,MUMF调度算法采用了分级和层次化的公平调度机制,通过输入调度和交叉点调度确保单多播业务混合调度的公平性。MUMF交换机制的每个输入、输出端口可独立地进行分组交换,具有良好可扩展特性。最后,基于SPES(switching performance evaluation system)的性能仿真结果表明MUMF调度算法具有良好的时延、公平性和吞吐量性能。     

一种基于Credit的变长分组并行交换网络调度算法

该文提出了一种新的并行分组交换(PPS)网络调度算法。该算法通过在解复用器处采用以变长分组为业务分配单元的方式消除了信元的乱序问题;通过采用Credit机制进行业务分配,实现了业务到各个交换平面完全公平的分配;各个并行交换单元采用组合输入输出排队,降低了对缓存和交换平面的加速要求,同时可以充分利用现有单Crossbar网络调度算法的研究成果。文中证明了该算法对业务分配的公平性,对高速缓存的需求量以及整个网络的稳定性,仿真进一步证明了该算法具有良好性能。     

基于位置-信道状态信息数据库的多用户MIMO下行调度算法

对于多用户多输入多输出系统,下行调度需要移动终端反馈大量的信道状态信息,随着用户数的增多,所需的反馈信息也剧增。由于信道状态信息与移动终端所处的位置相关,提出了基于“位置一信道状态信息数据库”的多用户调度算法,同时分析了该调度方法所需的反馈开销。理论和仿真结果表明：提出的调度方法无需反馈开销,且可以取得与基于无误差反馈的多用户调度方法相近的吞吐量性能。     

保证100%吞吐率的两级组播交换结构

在路由器或交换机的交换结构中实现组播是提高组播应用速度的重要途径之一。传统的交叉开关结构(crossbar)组播调度方案有两种缺陷,一种是性能较低,另一种是实现的复杂度太高,无法满足高速交换的需要。该文提出了一个新的基于交叉开关的两级组播交换结构(TSMS),第1级是组播到单播的交换结构,第2级是联合输入和输出排队(CIOQ)交换,并为该结构设计了合适的最大扇出排队(FCN)优先-均匀分配中间缓存调度算法(LFCNF-UMBA)。理论分析和仿真实验都显示在该结构中,加速比低于22/(N+1)倍时吞吐率不可能实现100%;而采用LFCNF-UMBA调度算法,2倍加速比就可保证在任意允许(admissible)组播的吞吐率达到100%。     

A Shared Buffer Memory ATM Access Switch

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅ（ＡＴＭ）ｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｐｒｏｍｉｓｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｔｏｔｒａｎｓｆｅｒａｎｄｓｗｉｔｃｈｖａｒｉｏｕｓｋｉｎｄｓｏｆｍｅｄｉａ，ｓｕｃｈａｓｔｅｌｅ...     

Performance evaluation of a high-speed ATM switch with multiplecommon memories

We consider a common-memory (CM) type N × N ATM switch, where CM block consists of K (K ⩾ N) separated submemories. We propose an address assignment algorithm to avoid input/output contentions so that we can have the read/write speed of submemories as low as the interface (input/output) port speed. Taking a replication-at-sending approach to multicast, we pursue memory efficiency and maximum throughput. We develop an analytical model to evaluate the system in terms of cell loss ratio and average delay time. In the analysis, we take into account two loss factors causing losses of incoming cells: (1) the failure of scheduling to avoid the input/output contentions and (2) overflow in the CM block. The first factor is dominating and can be significantly reduced by increasing K. From our analytical results compared with simulations, it is observed that we can take K ≈ 3N as a guide of system design