基于Crossbar的光交換機調度算法的研究.pdf

1、傳統(tǒng)的電子交換結構難以完成高速寬帶綜合業(yè)務的傳送和交換處理，因而成了網(wǎng)絡中的“瓶頸”問題。為此，國際上提出采用高速光交換結構作為下一代網(wǎng)絡的核心路由設備。本文的工作主要集中于光交換結構中基于矩陣分解的匹配調度算法的研究，從調度算法的性能指標(時延、抖動)出發(fā)，分別提出了新的解決方法并用仿真證實了算法的優(yōu)越性。 ㈠在光交換結構中，傳輸時延不僅包括實際的傳送時延，還包括配置矩陣切換時延。為使得傳輸總時延最小，我們在設計算法時要兼顧匹

2、配矩陣的個數(shù)和空白時隙的開銷，以達到二者的平衡。在深入研究和分析了以往的調度模型與調度算法的基礎上，針對光Crossbar交換結構調度中的時延問題，本文提出采用人工免疫近似算法來解決。首先對業(yè)務矩陣進行分解，分解的矩陣滿足各端口無沖突，根據(jù)分解所得的置換矩陣構造了新的抗體編碼方式，并提出抗體變異算子的設計方案(具體方法見4.5.3節(jié)和4.5.4節(jié))；然后計算抗體的親和度、濃度，并結合激勵度閾值選擇優(yōu)異的抗體，對選取的優(yōu)良個體進行克隆復制

3、；將復制后的抗體以一定的概率進行變異，以增加抗體的多樣性，這樣有利于擴大最優(yōu)解的搜索區(qū)域。通過編程計算，得出人工免疫近似算法可以使傳輸總時延最小。最后和DOUBLE算法、AJUST算法的計算結果相比較，并用仿真程序進行仿真比較，發(fā)現(xiàn)人工免疫近似算法可以無限的逼近最優(yōu)解。 ㈡在人工免疫算法的基礎上進一步提出了減小時延抖動的方法。重新設計了抗體的編碼方式以及抗體變異算子，通過編程計算得出結果，發(fā)現(xiàn)采用人工免疫算法的抖動值更低。然后增