航天路由器有着不同于地面路由器的设计方法。它们在功能性、安全性、稳定性及性能上有着更加平衡的需求。好的调度机制可以保障交换机对业务流公平的处理且在性能上实现较高的吞吐率,而调度往往与队列管理密不可分。本文结合实验室所承接的“电路与分组混合专用路由器交换单元的设计”项目展开研究,针对该项目的设计需求,实现相应的设计。在满足需求的情况下选择更平衡的调度与队列管理机制,并给出调度与队列管理的仿真结果和交换单元板级联合调试的步骤和结论。本文首先介绍了课题的研究背景和交换结构的发展状况与关键技术。其次,根据目前研究现状介绍了单级交换的调度与队列管理机制。第三,介绍了路由器系统的拓扑结构,并针对项目提出的特殊的设计需求以及有效载荷的限制条件,提出了相应的设计方案,完成模块的划分与设计。第四,重点介绍了“交换单元”的调度器与队列管理的设计与实现,其中调度器又分为接收调度系统和发送调度系统,接收调度及时调度各端口数据帧的同时又需要完成非法帧过滤的安全机制,发送调度采用三级调度的方式,完成各端口、各逻辑端口、各优先级队列的公平输出,队列管理完成对各逻辑队列读、写与公平性的管理,并针对组播业务专门提出了可行的调度实现方法。最后对调度与队列管理进行仿真与板级验证。验证结果证明选用的调度与队列管理方法在现有条件下满足设计需求。在结论与展望中,根据现有交换单元在资源消耗、性能、公平性、对组播业务处理等方面进行评估,并且针对现有的不足提出改进方案。