随着互联网通信量的急剧膨胀，以及光传输网络带宽的飞速发展，作为网络核心节点的路由器逐渐成为网络发展的瓶颈。而路由器中的交换网络又是限制其容量和性能的主要因素。 本文以T比特路由器交换网络的关键技术和实现方案为课题目标，对传统分组交换结构和调度算法进行了分析比较，并分析说明了目前的可行解决方法。同时结合“十五”计划国家863项目“可扩展到T比特的高性能IPv4／IPv6路由器基础平台及实验系统”的设计需求，详细分析了交换网络的性能要求。 针对当今集成电路工艺水平下CICQ(Combined input and crosspoint queued)交换结构交叉点缓存容量受限的问题，提出了ETFRR(Exceed Threshold First Round Robin)调度算法。该算法应用于CICQ输出调度阶段，可以逻辑共享CICQ交换结构交叉点缓存，有效减小非均匀流量下分组丢包率，同时提供时延保证。仿真结果表明，非均匀流量下RR-ETFRR算法的丢包率性能明显优于RR-RR算法。 结合课题需求，给出了CICQ结构和RR-ETFRR调度算法的具体的工程实现，为课题提供了可扩展到T比特级的单元级交换网络。整机双端口测试结果表明，在各种光接口下，交换结构均能达到100％的吞吐量，在满负荷下IP分组经过交换结构的时延不超过30μs，完全符合测试标准要求。