양자 스위치 스케줄링을 위한 LP 기반 다중 매칭 알고리즘

본 논문은 양자 스위치라는 특수한 네트워크 장치의 스케줄링 문제를 체계적으로 분석하고, 실용적인 알고리즘을 제시한다. 양자 스위치는 각 노드에 얽힘(엔탱글먼트) 큐를 보유하고, 엣지(사용자 쌍)마다 서비스 요청이 발생한다. 얽힘은 확률적으로 생성되고, 디코히런스에 의해 일정 확률로 사라진다. 이러한 물리적 제약 때문에, 전통적인 패킷 스위치와 달리 서비스는 두 노드 모두에 얽힘이 존재할 때만 가능하다. ### 1. 시스템 모델 - 그래프 \(G=(V,E)\) 로 스위치를 모델링. 각 노드 \(v\)는 용량 \(B_v\) 의 얽힘 버퍼를 갖는다. - 얽힘 도착은 베르누이(\(\lambda_v\)) 로, 디코히런스는 독립 베르누이(\(\mu_v\)) 로 모델링. - 엣지 \(e\) 에는 요청 큐 \(R_e(t)\) 가 무한 버퍼를 갖고, 도착률 \(\nu_e\) 로 i.i.d. 프로세스. - 매칭 \(M(t)\subseteq E\) 로 한 슬롯에 동시에 수행 가능한 서비스 집합을 정의한다(인접 엣지는 겹치지 않음). ### 2. 기존 최적 정책의 한계 - 이전 연구