無線片上網(wǎng)絡(luò)漸進(jìn)擴(kuò)展技術(shù)研究.pdf

1、在單個(gè)芯片上集成成百上千個(gè)核是工藝發(fā)展下的一種趨勢?；谔技{米管的無線天線技術(shù)，使無線片上網(wǎng)絡(luò)具備了良好的擴(kuò)展性，面向不同的應(yīng)用需求，無線片上網(wǎng)絡(luò)的漸進(jìn)擴(kuò)展成為了一個(gè)重要的研究問題。WCube無線片上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通過采用無線和有線的混合遞歸結(jié)構(gòu)，能有效地在一個(gè)芯片上集成上千個(gè)核，并在無線上層采用維序路由通信算法。但是，WCube的遞歸設(shè)計(jì)原則使其結(jié)構(gòu)必須嚴(yán)格遵守指數(shù)擴(kuò)展規(guī)則，并不支持漸進(jìn)擴(kuò)展，而不完全的WCube結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致維序路由算法的不

2、可達(dá)的問題。因此，支持漸進(jìn)擴(kuò)展的路由算法成為無線片上網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)新的重要課題。
　　通過分析不完全的WCube結(jié)構(gòu)中的不可達(dá)問題，發(fā)現(xiàn)問題產(chǎn)生的根本原因是其維序路由算法為了避免死鎖所設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)彎禁止規(guī)則。針對固定禁止抽象環(huán)中的某個(gè)轉(zhuǎn)彎的策略無法解決該問題，提出了自適應(yīng)轉(zhuǎn)彎算法（簡稱為APW算法）。APW算法根據(jù)不完全的WCube的具體結(jié)構(gòu)適應(yīng)性地獲得其相應(yīng)無死鎖且可達(dá)的路由，具體是通過依次把無線路由器加入到已得到無死鎖且可達(dá)路由算

3、法的結(jié)構(gòu)中，并保證能得到新結(jié)構(gòu)的無死鎖且可達(dá)路由算法。通過分析APW算法所獲得的轉(zhuǎn)彎特征，可以發(fā)現(xiàn)其在某個(gè)物理環(huán)的兩個(gè)抽象環(huán)里所禁止的轉(zhuǎn)彎的位置一樣，這使得片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的通信不均勻。于是，進(jìn)一步提出了一個(gè)改進(jìn)的APW算法，其獲得路由算法在某個(gè)物理環(huán)的兩個(gè)抽象環(huán)里所禁止的轉(zhuǎn)彎的位置不一樣，用來解決APW算法所帶來的通信不均勻。最后，從優(yōu)化片上網(wǎng)絡(luò)性能的角度出發(fā)，提出了根據(jù)相應(yīng)路由算法及通信模式來漸進(jìn)擴(kuò)展的方案。根據(jù)該方案能得到WCube架

4、構(gòu)的漸進(jìn)擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，稱為IWCube結(jié)構(gòu)，其能得到包含任意數(shù)量的基礎(chǔ)塊的片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
　　在GEM5仿真平臺上，首先對比了根據(jù)APW算法得到的IWCube架構(gòu)和不完全WCube結(jié)構(gòu)的性能。然后，對比了根據(jù)APW算法得到的IWCube架構(gòu)和改進(jìn)的APW算法所得到的IWCube架構(gòu)的性能。實(shí)驗(yàn)表示，APW算法和改進(jìn)的APW算法都很好的解決了不完全WCube結(jié)構(gòu)的不可達(dá)問題，并且改進(jìn)的APW算法所得到的IWCube架構(gòu)的性能要比APW算