基三分层互连网络的网络属性和功耗分析

片上网络是一种新型的片上设计模式,被认为是更加理想的多内核互连技术.基三分层互连网络是一种新型的片上互连结构,该网络拓扑结构简单、节点度数低,具有明显的层次性和对称性以及良好的扩展性.针对THIN从网络属性和功耗方面进行了深入的研究,并和其他常见互连网络进行了比较,结果表明:THIN是一种更适合用来构建核间互连的片上网络.     

SPORT:一种面向基三分层互连网络的最短路径路由算法

针对基三分层互连网络(THIN)中已有编码方法和路由算法不能应用于非平衡构造THIN的问题,提出一种既适合表示平衡构造THIN又适合表示非平衡构造THIN的编码方法,并基于该编码方法提出一种最短路径路由算法SPORT. 该算法采用源路由方式,可以在源节点计算目的节点的最短路径. 使用Noxim片上网络模拟器搭建了仿真实验平台,并将SPORT算法与已有的DDRA算法及Min-DDRA算法进行了比较,实验结果表明,SPORT算法具有较小的通信延迟. 此外,还研究了局域性对THIN和2D-mesh两种网络通信延迟的影响,实验结果表明,对局域性特征明显的程序负载,THIN的通信延迟要低于2D-mesh.      

异步2D-Torus片上网络自适应路由算法

采用异步电路设计方法学,针对确定性路由算法在异步片上网络实现中遇到的容易阻塞和路由资源浪费等问题,提出了一种适用于2D-Torus拓扑结构的异步片上网络自适应路由算法,并搭建测试平台,对基于该算法的异步片上网络的功能和性能进行分析、验证与测试.结果表明,该算法可以满足路由自适应的要求,有效减小片上网络的路由延迟.基于该算法的异步片上网络可以满足多方向数据通信、多路数据并行通信和数据请求平等仲裁等性能要求,并且可以实现对从节点IP核的访问调用.     

多核处理器核间互连的新型互连网络

提出了一种用于片上核间互连的新型互连网络--基三分层互连网络. 该网络具有明显的层次性和对称性以及良好的扩展性. 与2-D Mesh相比,在网络规模不大时,基三分层互连网络更适用于构建片上核间的通信网络. 仿真结果表明,该网络具有较低的平均通信延迟和较高的平均吞吐率.     

基于FPGA的2D-Torus片上网络无死锁路由算法

片上网络的拓扑结构和路由算法直接影响片上网络的传输延迟和传输效率.基于2D-Torus拓扑结构,提出了一种新的片上网络无死锁路由算法.通过改变数据包在片上网络路由过程中受限制转弯的位置,保证片上网络的自适应路由条件,从而有效降低片上网络的延迟.在FPGA硬件平台上,设计并实现了基于该路由算法的2D-Torus片上网络,并对其进行测试.实验结果表明,基于该路由算法的片上网络,可以满足片上网络多方向数据通信及多路数据并行通信等性能要求.     

一种新的基于位置和电池能量感知的路由协议

能量消耗问题是Ad Hoc网络中研究的热点问题之一。针对基于位置的路由协议没有考虑节点剩余能量的问题，提出了一种结合位置信息和剩余能量的路由协议。该协议主要目的是均衡节点能量的消耗，延长网络的生存时间。本协议是在贪婪无状态周边路由协议（Greedy Perimeter Stateless Routing，GPSR）基础上进行改进的，并通过NS仿真对比这两种协议。仿真结果表明，该路由协议在不降低成功传送率的情况下，能够延长网络的生存时间，提高系统的吞吐量。     

基于De Bruijn图和SystemC的片上网络系统建模

随着SoC设计的发展,传统的片上总线结构在吞吐量及扩展性等方面成为制约芯片集成度的瓶颈.低功耗、高性能的片上网络结构是解决这一问题的一种途径.De Bruijn图的直径小且路由简单,适合用于片上互连网络.为此对基于De Bruijn图的片上网络使用SystemC实现了系统建模,提出了有效的路由算法.模型采用虫孔交换来完成数据包的路由和微片的转发,采用可靠性路由和虚拟通道来防止网络的死锁,提高吞吐率.     

一种基于2D-mesh的片上网络无死锁容错路由算法

为解决片上网络中的永久性故障问题,提出一种基于2D-mesh拓扑结构的无死锁容错路由算法.定义了新的故障块生成规则,减小了故障节点的区域和受影响的健康节点数目,设计了一种故障节点探测和绕道路径生成算法,通过递归式消息传递实现了故障块区域的建立和绕道路径列表的生成.在绕道容错路由算法中,采用部分路由表与路由规则相结合的方法,通过在报头中加入绕道路径列表的方式引导报文绕过故障区域.结果表明,与现有算法相比,所提出的容错路由算法在随机均衡负载和热点负载2种情况下的延时都有所降低.     

基于数据重传的电压岛NoC能量优化

在支持电压岛的片上网络体系结构中,考虑供应电压对数据重传的影响,提出了一种新的能耗模型,并提出了基于电压岛划分、IP核映射和路由算法设计的架构方法.该方法针对电压岛划分、IP核映射和路由算法设计等问题,不仅考虑了IP核的计算能耗,还考虑了IP核之间数据在重传下的数据通信能耗问题.实验结果表明,在考虑数据重传的情况下,该设计方法能有效地降低系统能耗.     

基于蚁群算法的异构传感器网络路由算法

在能量异构传感器网络中,由于节点能量在一定范围内随机分布,平衡能量消耗和延长网络寿命成为此类算法的一个重要挑战．针对该问题,提出了一种基于蚁群算法的异构传感器网络路由算法．算法通过改善网络拓扑结构、优先使用剩余能量较大的节点、构建异构传感器网络多路径路由来实现．模拟实验表明：与传统路由算法（DADC）相比,算法能更好地平衡能量消耗,延长网络寿命．     

动态层次组播路由

随着网络的发展,平面路由难于适用不断扩展的大规模网络。文章针对这一缺陷,提出一种分层路由结构。文章具体分析了层次网络结构和树构造过程,并结合层次网络结构特点提出了动态层次组播路由算法(DHMR),该算法具有扩展性,适用于大规模网络。实验结果表明,动态层次组播路由算法从运行速度比动态平面路由算法(DFMR)快,同时减少了算法的时间复杂度和存储空间,但组播树的性能有所降低。     

基于PCE的多域光网络安全组播路由算法

IETF提出了基于路径计算单元(Path Computation Element)的多域光网络架构方式,能够很好的解决跨域路由的计算问题,但由于光网络的透明性,分层PCE架构下的光网络存在安全威胁。因此,如何提高光网络中信息传输的安全性是一个重要的问题。在PCE架构的基础上,利用信任度、接种疫苗及免疫选择等关键技术,设计了多约束条件下基于人工免疫和信任度的多域光网络安全组播路由算法,在保证光树可信和高收敛速度的前提下,可使组播树的综合成本最小。经分析及仿真实验表明,与传统的多域光网络最短路径树组播路由算法相比,具有更低的综合成本和更优的抗阻塞性能。     

NGI中的一种禁忌-递阶遗传QoS组播路由算法

设计了NGI主干网重要组网形式IP/DWDM光Internet中一种非NP类QoS(quality of service)组播路由算法,基于禁忌-递阶遗传算法(tabu-hierarchy genetic algorithm,THGA)构造优化的QoS组播路由树·该算法模拟生物繁衍过程,采用递阶编码方式,引入禁忌交叉和禁忌变异两种禁忌算子改进遗传操作,综合考虑了用户QoS需求和网络费用,同时有助于实现网络负载平衡·仿真结果表明,所设计的算法是可行和有效的,它在一定程度上克服了基于经典遗传算法的QoS组播路由算法存在的早熟和收敛慢等问题,提高了算法性能,较好地解决了IP/DWDM光Interne...     

一种满足多服务质量约束的动态组播路由算法

建立了网络模型，描述、简化了研究的问题，并提出了一种新的满足多服务质量(QoS)约束的动态组播路由算法(DMRMQ)．该算法采用Bellman—Ford算法作为路径搜索算法，能在满足带宽、延迟、延迟抖动和丢包率约束的前提下确定具有最小跳数和开销的动态组播路由．仿真实验表明，在假定网络节点输出链路容量相等的情况下，与Greedy、LeastHop两种不考虑QoS的算法相比，DMRMQ能在满足多QoS约束的前提下建立动态组播路由，且路由请求平均成功率提高约10％，路由平均延迟降低约20％，路由平均跳数基本持平．     

一种有效的QoS组播路由算法

在多媒体和高速网络时代,组播是能够进一步推动Internet发展的机制之一.通过考虑组播通信服务质量(例如,端到端延迟和出错率)需求与网络资源约束,研究了基于服务质量的组播路由选择算法问题,提出了一个有效的近似算法,即基于Dijkstra算法,在网络资源约束条件下构造满足服务质量需求的组播路由树.仿真研究表明了该算法的可行性及有效性.     

基于Qos组播路由算法的研究

从源路由算法、分布式路由算法和层次型路由算法3个方面分析了现有Qos组播路由算法,介绍了相关算法的基本思想,并探讨了今后的研究方向。     

面向应用的复制服务器动态组播选路算法

在组播选路树的代价函数中计入组播成员加入/离开组播连接的概率,使得移动成员尽可能成为组播选路树的叶节点,并根据代价函数动态选择最小代价树,仿真结果表明,该算法将能保证网络资源得以有效利用。     

LEO卫星IP网络组播路由算法

为了解决低轨(low earth orbit,LEO)卫星网络中需要快速高效组播路由协议的问题,提出一种新型LEO卫星IP网络组播路由算法。在分析建立LEO卫星网络拓扑模型的基础上,该算法利用LEO卫星网络的自身特点,采用分布式迭代的计算模式,生成基于源端的组播路由树,大幅度地降低了算法的计算复杂度。仿真结果表明:与传统的LEO卫星网络组播路由算法相比,该算法具有较低的计算复杂度,生成的组播路由树具有较小的开销。相比于传统MRA算法,该算法生成的组播树中源点到组播成员节点的平均延时大约为前者的90%。