WiNoC中协同拥塞控制的高性能路由器设计

无线路由器作为无线片上网络中无线通信的关键部件,若出现拥塞将会严重影响网络性能。基于此,提出一种协同拥塞控制的路由器(C~3WR)设计方案。该设计针对无线接口接收端缓冲区拥塞,首先通过无线输入端口与本地其他输入端口缓冲区级联的方式,为拥塞的数据提供多路径传输,其次提出WCC算法分流数据包缓解无线接收端拥塞。针对无线接口发送端缓冲区拥塞,采用动态路由策略,降低对拥塞无线路由器的流量注入率。实验结果表明,相较于对比对象,C~3WR路由器吞吐率最多增加33.80%,网络延时最多降低33.17%,面积功耗开销可接受。该方案以协同拥塞控制的方式均衡网络流量分布,保证了系统的性能又充分利用了可用资源。     

NoC中负载均衡的AVOQ路由器设计

针对片上网络中使用虚拟输出队列(VOQ)机制的路由器在网络拥塞时存在的头阻塞问题,提出负载均衡的AVOQ路由器架构。首先,输入缓冲区仍使用VOQ机制来处理头阻塞问题。其次,在路由计算模块自适应地选择输出端口,确保数据从较不拥塞的端口输出;在单个虚通道内自适应地读取数据包,确保下游不拥塞的流量能够在网络里流通。实验结果表明,相较于虚通道路由器和VOQ路由器,AVOQ路由器平均延时最多减少83.2%和57.1%,吞吐率最多增加72.7%和33.3%,功耗和面积开销可接受。该方案通过两个层级的自适应均衡全网的流量分布,缓解拥塞,进而降低头阻塞出现的可能性,并在头阻塞出现时消除其影响,提升网络性能。     

WiNoC中基于Edge first算法的流量平衡设计

在无线片上网络中,无线节点拥塞以及不同子网和全局网络内的流量平衡情况对整个片上网络的通信效率有着重要的影响,为此提出了基于Edge first算法的全局流量平衡机制（GTB）。首先优化了划分有线无线数据包的机制,减少了无线节点处的拥塞;其次根据无线路由器（WR）的拥塞情况,提出Edge first路由算法平衡子网内的流量;最后在全局网络中提出了全局子网拥塞感知（GSCA）判断机制,使得长距离数据包优先从低拥塞子网通过,平衡了全局网络的流量。实验表明,该方案在可接受的硬件开销、功耗开销下,保证较低的网络延迟和较高的网络吞吐率,并且大幅的提升了网络的流量平衡性能。     

WiNoC中基于Edge first算法的流量平衡设计

在无线片上网络中,无线节点拥塞以及不同子网和全局网络内的流量平衡情况对整个片上网络的通信效率有着重要的影响,为此提出了基于Edge-first算法的全局流量平衡机制(GTB).首先优化了划分有线无线数据包的机制,减少了无线节点处的拥塞;其次根据无线路由器(WR)的拥塞情况,提出Edge-first路由算法平衡子网内的流...     

基于故障感知容错路由算法的可重构架构设计

当路由器发生永久性故障时会影响网络的通信性能,现有的容错方法大多都是采用重路由策略,绕行路径的不确定性不仅会带来较长的绕行延迟甚至故障节点周围形成热点导致死锁。针对二维网状网络中的各种故障情况,设计了一种新的路由器架构——DRRA,通过添加的组件将不同的输入端口和输出端口连接起来,并定义了3种不同的具体连接方式,当数据包遇到故障节点时,会根据具体故障位置及路由信息选择合适方式直接绕过该故障节点,保证网络的连接性。实验结果表明,本文所提出的方案与其他容错方案性比不会产生过多的硬件开销,并且在网络存在多个故障节点的情况下保持良好的性能和可靠性。在热点流量模式下,本文提出的方案与ReRS方案相比可以降低57.4%的平均数据包传输延迟,与MiCoF相比可以降低38.9%的平均数据包传输延迟。     

3D NoC中柔性可配置的高可靠路由器设计

三维片上网络中路由器发生故障及拥塞等可靠性问题,会影响整个网络性能。因此针对路由器输入缓存的故障和拥塞问题,提出一种柔性(flexible)可配置的高可靠路由器架构。每条输入链路和2个相邻的输入缓存相连。通过建模,根据具体的故障和拥塞情况,选择合适的输入缓存路径,实现部分缓存的共享。不仅能达到路由器故障的容错目的,还能在网络重负载的情况下有效的解决网络拥塞问题。实验结果表明,方案相较于传统路由器方案,在一般传输模式和0.5 filts/node/cycle的注入率下,无故障时平均时延下降了81.89%,2个数据分配器故障时平均时延下降了87.38%。在网络出现故障和拥塞时,方案具有明显的优势,很好的保证了整个网络的高可靠性以及低时延。     

NoC 中基于数据包分类的功率门控策略

随着制造工艺的精进,静态功耗逐渐成为路由器的主要功耗来源之一。 针对基于片上网络架构的多核系统高功耗问 题,提出了一种基于数据包分类的功率门控策略,并修改了路由器架构。 首先对数据包进行分类,其次利用旁路对分类数据包 进行不同的处理,来绕过休眠路由器,从而降低由于功率门控的应用而导致的额外数据包延迟和功耗。 旁路可以保证路由器休 眠时的数据包传输,增加休眠路由器的休眠时间,减少静态功耗。 数据包的分类处理使得路由器的休眠和唤醒更加合理高效。 仿真结果表明,本文方案能明显减少路由器的静态功耗和网络的延迟,相比传统的功率门控技术,最大减少 72. 4%静态功耗和 16. 8%平均数据包延迟;相比经典的采用功率门控的旁路路由器,减少 12. 4%静态功耗和 4. 7%平均数据包延迟。 路由器的额 外硬件开销仅增加了 3. 2%。     

无线传感器网络节点低功耗设计策略

为了降低无线传感器网络节点的功耗,从硬件和软件方面论述了节点的低功耗设计策略,包括传感器、单片机、无线通信模块等器件选择原则,采取降低单片机工作电压、工作频率的方法和增加无线模块睡眠时间,减少软件运行时间等措施。设计了基于MSP430F449单片机与CC2420无线通信模块的传感器节点。测试表明,按照低功耗策略组建的节点在智能化节能温室无线监控系统中应用良好,工作稳定可靠,具有突出的低功耗性能,达到预期目的。     

是德科技推出性能最高的PXIe多端口矢量网络分析仪

<正>新型分析仪可为无线元器件制造商降低测试成本是德科技公司(NYSE:KEYS)日前推出业界性能最高的PXIe多端口矢量网络分析仪M9485A VNA,专为手机和基站中使用的无线元器件大批量制造而设计,例如前端模块、开关和滤波器。真正的多端口体系结构提供一流的测量速度,比竞争对手的同类产品快30%,并能保持高动态范围。1 MHz至9 GHz的频率覆盖范围为未来的元器件设计留出了扩展空间。客户可以准确地配     

无线传感器网络通信的拥塞控制策略

无线传感器网络(WSNs)中的拥塞会引起数据的重传以及重传失败进而导致较长的时延、较高的数据丢失率以及较多的能量消耗。针对无线传感器通信网络自身结构特点,提出了一种基于广义混合控制器的无线传感器网络拥塞避免控制模型。分析了考虑邻近节点的无线传感器网络拥塞避免控制方案,窗口变化率、队列数据长度变化率所具有的特征,以及带有时延线性系统的混合控制器。建立模型与一般基于广义混合控制器参数对应关系和通信网络络的闭环控制系统。最后对所提出的拥塞控制策略的无线传感器网络的性能进行测试以及具体算例进行分析。结果表明:该模型能够保证通信数据传输时在满足可靠性、实时性的前提下使得网络通信性能达到最佳。     

创维Coocaa 37L08RT-F

创维Coocaa 37LJ08RT-F是创维08年推出的最尖端的系列产品，在功能和性能方面都得到了很好的诠释，尤其是其产品拥有的无线WIFI功能也在很大程度上增加了用户与电视的交互性，非常具有可买性。该机的工业设计依然采用了酷开早期的外观设计，屏幕下方大幅度的金属条装饰，采用微笑造型，让人感觉到很强的时代气息。接口方面，37L08RT-F拥有2组HDMI高清晰多媒体端口，MINI-USB／USB，2组YUV分量输入端口，1组VGA电脑输入端口，2路视频输入端口／1路视频输出端口。可以满足很多家庭的需要。     

长距离大数据量无线通信模块性能测试

为了实现长距离大数据量信号的无线传输,根据ZigBee无线模块的透传性能和通讯系统的数据传输要求,设计并测试上位机与下位机之间不同的应用层通讯协议以及不同天线安装角度的影响。测试结果表明：有标识符数据包协议较无标识符数据包协议的通讯性能更稳定;在近地情况下,终端节点及协调器天线均竖直向上的无线通讯性能最佳,所测试的无线通讯模块可实现350 m通讯距离内数据接收率达90%以上。     

簇式三维片上网络通信压力弱化策略

针对3D NoC中TSV衬垫面积大,TSV利用率低的特点,采用4个plane router共享一个TSV router的簇式结构,分时共享TSV;针对路由器故障,则提出一种在输入端口和输出端口间建立旁路的机制,当plane router的缓冲区和交叉开关故障时,数据包由旁路转发;对于TSV router故障,则通过增加数据分配器和多路选择器,进行加固;为弱化过热点,提出新的压力弱化模型,根据其自身通信量以及所处的位置,动态调整路由方向.仿真结果表明,与传统XYZ路由相比,无故障时平均网络延时减少21％～27％,有故障时减少20％～39％,吞吐率比minTSV提高约20％.     

基于碳化硅器件的无线充电系统电源设计

碳化硅(SiC)器件耐高频高温、散热性能好、导通电阻小,应用于无线充电系统可有效提高无线充电系统的效率。文中首先对比了SiC材料与Si材料的特性,在此基础上研制了一套基于SiC器件的无线充电系统电源装置。该装置由整流模块和逆变模块构成,输入端接市电,且装置的整流模块具有功率因数校正功能。文中详细给出了整流模块的整流桥选型策略、滤波电路参数设计方法、Boost电路功率器件和无源元件设计原则及开关管控制电路设计方法,还给出了逆变模块的开关管选型策略、开关管驱动电路和开关管保护电路的设计方法。最后,实验结果验证了方案的有效性和可行性,输入侧实现了高功率因数,逆变电路开关管电压振荡得到抑制,实验样机的效率峰值可达98.2%。     

基于解码芯片的无线能源唤醒模块设计

无线传感器功耗较大并且对电源电压的要求比较严格,使用自带的小尺寸电池该传感器工作时间短并且存在由于电源电压不稳而造成损坏的几率。针对上述问题,设计了一种低功耗无线能源唤醒模块,在需要工作时可开启电源,向传感器稳定供电;否则将关闭电源。实验结果表明,采用无线能源唤醒技术能够在使用小尺寸电池的条件下大大延长传感器系统的工作时间,并且为无线传感器提供稳定的能源供给增强其实用性。对于一种用于桥梁安全检测的无线传感器网络,加装本模块后,使其工作时间由原先的几十个小时延长至一年并且降低了该无线传感器由于电源不稳而造成损坏的几率。     

移动网络下流媒体传输拥塞控制机制的研究

在移动网络环境下,实现流媒体数据的传输已经得到非常广泛的应用。由于经典的TCP友好速率控制机制,在网络发生拥塞时,将无线误码丢包误认为拥塞丢包,会降低网络传输速率,导致网络利用率过度降低。如何保证移动网络环境下流媒体发送端正确区分拥塞丢包和无线链路丢包,实现网络传输速率的准确调整是个很重要的研究课题。本文分析了TFRC协议以及AIMD等拥塞控制机制在该数据传输问题中的适用性,提出了在TFRC协议基础上的一种改进的M TFRC协议,添加了丢包区分算法,可以准确区分丢包类型。通过NS2分析仿真,验证了M TFRC相比TFRC提高了网络吞吐量,维持较高的网络利用率,从而保证移动网络环境下流媒体服务质量。     

面向用电信息采集系统的无线传感器网络MAC协议研究

针对用电信息采集系统簇头采集器缓存占用率过高且易造成网络拥塞的问题,提出一种节点优先级自适应的PA-MAC (priority adaptive MAC)协议,根据缓存占用率动态调整节点优先级,增强缓存占用率高的节点的信道竞争力,增加节点的数据发送量,使得缓存占用率维持在较理想的水平;然后采用分布式算法,利用节点发送数据包的传输情况评估网络负载状态,结合缓存占用率及当前竞争窗口取值范围,调整竞争窗口的变化,降低数据包的碰撞概率.仿真结果表明,本算法有效缓解了采集器节点的缓存压力,提高了用电信息采集系统本地网络在归一化吞吐量、丢包率及有效传输数据量等方面的性能.     

基于ZigBee的485信号传输系统设计

设计了一个基于ZigBee技术的485信号无线传输组网系统,着重介绍了系统的无线接口硬件的设计,针对RS485网络主要应用于工业现场,采用了宽输入的双电源隔离供电,并对485信号进行了光电隔离处理,极大地提高了485电路通信的可靠性,保证了系统稳定运行。采用VB.NET语言编写了无线传输网络的管理软件,在ZigBee模块的透明操作模式下可实现对网络的管理与控制。     

基于注意力机制的FPGA布线拥塞预测

随着FPGA设计复杂性的不断增加，物理设计需要大量的优化迭代才能实现，布线拥塞影响芯片的面积及时延等性能指标，因此需要准确快速的预测并提前解决。提出一个FPGA布线拥塞预测模型CBAM-CGAN，模型在布局阶段提取特征合成学习图像，引入注意力机制学习增强图像各个特征通道的重要程度，提高布线拥塞的预测性能。实验结果表明，方法在布局阶段的布线拥塞预测取得了较好效果。相比于条件对抗生成网络模型，结构相似度平均值提高了0.89%，峰值信噪比平均值提高了1.37%，归一化均方根像素差平均值降低了3.8%，像素精度差平均值降低了0.06%，单张图像的预测时间约为0.1 s。实验数据证明了模型在FPGA布线拥塞的准确性和快速性。     

无线传感器网络节点能量平衡优化方法

在无线传感器网络中,传感器节点中有限的能量供给限制了每个节点无线传输的距离。多跳传输通过将数据包转发给中继节点的方式可将数据包发送至远端接收器。在用于数据汇聚的无线传感器网络中,离数据汇聚站较近的无线传感器节点通常要转发比其他节点更多的数据包,从而消耗更多的能量。文章将整个网络的生命定义为直到第一个无线传感器节点能量耗尽从而失效的时间。提出一种基于无线传感器网络的能量平衡优化方案,该方案所采用的能量模型是基于对ChipconCC2420无线传感器射频收发器的测量数据推导得出的。根据这个方案,通过优化网络中数据流转发的分布来平衡节点的能量消耗。从而延长整个网络的使用生命。