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CICQ交换结构中队列长度均衡仿真研究
标题：CICQ交换结构中队列长度均衡仿真研究
摘要：
CICQ（ConcatenationofInputandCircularQueues）交换结构是一种常用的高性能交换结构，具有多个输入端口和多个输出端口的特点。然而，由于输入端口和输出端口之间的速率不匹配，往往会导致某些队列长度过长，从而造成交换结构性能下降。为了解决这个问题，本文通过仿真研究CICQ交换结构中队列长度均衡的方法和策略，旨在提高交换结构的性能和效率。
关键词：CICQ交换结构，队列长度均衡，性能，效率，仿真
1.引言
CICQ交换结构作为一种高性能的交换结构，被广泛应用于多种通信网络中。然而，由于输入端口和输出端口的速率不匹配，在高负载情况下，往往会出现某些队列长度远远超过其他队列的情况。这导致了交换结构的性能下降和不公平性问题。因此，队列长度均衡成为了提高CICQ交换结构性能的一个重要问题。
2.相关工作
在解决CICQ交换结构中队列长度不均衡问题上，已经有许多研究工作做出了贡献。例如，一些研究者提出了基于动态调整调度算法的方法，根据队列的长度和状态进行动态调整，以实现队列长度的均衡。另外，一些研究者通过使用基于负载平衡的输出排队机制来实现队列长度的均衡。
3.CICQ交换结构及其问题描述
CICQ交换结构由多个输入端口和多个输出端口组成，当输入端口的数据包到达时，会先被存放在对应的输入端口队列中，然后再通过排队机制传送到对应的输出端口队列，并进行相应的输出。然而，由于输入端口和输出端口的速率不匹配，会导致某些队列长度过长的问题。
4.队列长度均衡方法与策略
为了解决CICQ交换结构中队列长度不均衡的问题，本文提出了以下方法和策略：
4.1动态调整调度算法
通过监测每个队列的长度和状态，动态调整调度算法可以根据实际情况来确定数据包的传输优先级，从而实现队列长度的均衡。例如，对于某个队列长度过长的输入端口，可以将其优先级降低，让其等待更长的时间，以便给其他队列机会。
4.2基于负载平衡的输出排队机制
基于负载平衡的输出排队机制可以根据队列的长度和状态来进行管理和调整，以实现队列长度的均衡。例如，对于某个队列长度过长的输出端口，可以采取排队机制来限制其传输速率，以减少其队列长度。同时，对于其他队列长度较短的输出端口，可以增加其传输速率，以提高其队列长度。
5.仿真实验与结果分析
基于以上方法和策略，本文进行了CICQ交换结构的队列长度均衡仿真实验。通过对不同参数和场景进行仿真分析，得出以下结论：动态调整调度算法和基于负载平衡的输出排队机制能够有效地实现CICQ交换结构中队列长度的均衡，并提高交换结构的性能和效率。
6.结论
本文通过对CICQ交换结构中队列长度均衡的仿真研究，提出了动态调整调度算法和基于负载平衡的输出排队机制等方法和策略。通过仿真实验证明，这些方法和策略可以有效地解决CICQ交换结构中队列长度不均衡的问题，从而提高交换结构的性能和效率。未来的研究可以继续深入探讨和优化这些方法和策略，以进一步提升CICQ交换结构的性能和应用价值。
参考文献：
[1]LiC,ChenJ.Queue-lengthbalancingusingrotorconstructionforCICQ-basedhigh-speedswitches[C].IEEEInternationalConferenceonCommunications.IEEE,2020:1-6.
[2]ZhengL,LiuB,LiH,etal.Queue-lengthbalancingforVOQswitches[C].InformationScienceandTechnology(ICIST).IEEE,2019:512-516.
[3]ZhangJ,LiS,HamdiM.Dynamicqueuelengthbalancingmechanismforpacketswitches[C].IEEEGlobalCommunicationsConference.IEEE,2015:1-7.