基于输入队列调度的网络调度算法从硬件架构角度可以分为单片调度算法和可扩展调度算法两大类。目前，已经有单片的交换机和调度器的集成电路芯片在产，但是单片集成电路芯片的交换容量和调度容量都非常有限，通常只能实现32个端口之间的交换或调度，要想在单片集成电路上实现更大规模的交换和调度功能(如256×256)十分困难。可扩展调度是指通过将较小规模的调度器级联实现大容量多端口调度的调度方法，主要解决单片调度器规模和输入输出端口数受限的问题。 本文对可公平扩展网络调度系统(FSSA)进行了深入的研究。FSSA是在国家自然科学基金资助下提出的一种公平可扩展网络交换调度结构，它由若干片容量较小的调度器串联而成，在中心控制器的控制下，各子调度器并行工作完成大容量、多端口的调度任务。在实际应用中，FSSA可根据需要扩展成不同容量和端口数的调度器，不仅速度高，而且规模可扩展，从根本上解决单个调度器容量和端口受限的问题。 本文重点研究了基于FSSA的可扩展调度系统的性能提高。通过对FSSA结构中最高优先级时隙的优化利用，提出了能够实现多次迭代的分布式迭代算法FSSA-DI以提高系统的性能。仿真结果表明，在均匀流量下，延时性能和平均队列长度性能均有明显提高，在对角线等其它流量模式下性能亦有一定改善。而且该算法以较小的硬件代价换取了系统性能的明显提高，取得了性能与复杂度的良好折中。 本文还用Xilinx Virtex-4 FPGA对FSSA-DI算法进行了设计和实现。首先给出各主要模块的定义，用HDL进行了结构设计并进行了功能仿真，然后通过Xilinx ISE工具对设计进行了布局布线。后仿真结果表明，基于FSSA-DI的子调度器功能正确，时序满足设计要求，最大串行速率可达800Mbps。仿真报告表明，与FSSA算法相比，基于FSSA-DI算法的硬件资源的增加有限，但算法性能得到了明显提高，从而实现了性能与成本的良好折中。 本文从性能和硬件复杂度折中的角度提出的针对公平可扩展网络调度系统的分布式迭代算法，不仅提高了FSSA调度器的性能，而且其算法思想也可用于单调度器中，具有一定的理论意义和实用价值。