基于网络监控器的专用片上网络动态容错路由

针对专用片上网络（Network on Chip,NoC）全局通信事务管理和可靠性设计问题,提出片上网络监控器的概念,用于获取全局网络实时状态信息及执行路径分配算法,基于此提出一种动态路由机制DyRS-NM.该机制能检测和定位NoC中的拥塞和故障链路,并能区分瞬时和永久性链路故障,采用重传方式避免瞬时故障,通过重新路由计算绕开拥塞和永久性故障.设计实现了RTL级网络监控器和与之通信的容错路由器模块,并将MPEG4解码器应用映射至基于网络监控器的4×4Mesh结构NoC体系结构中,验证了系统性能以及面积功耗开销.相比静态XY路由和容错动态路由FADR,DyRS-NM机制在可接受的开销代价下获得了更优的性能.     

基于片上网络的容错通信方法

本文提出了一种基于片上网络的容错通信算法。若NoC中出现路由器或者链路故障,将导致NoC不能有效地进行通信。本方案为每个路由器的输出端口配置输出状态寄存器,标识出输出端口所连接的路由器或链路的故障状态,从而建立起一个新的容错模型,在路由时采用新的可重构路由算法避免这些故障的路由器和链路,从而达到保证NoC有效通信的目的。本文在5×52D-Mesh结构上仿真了所提出的方案,统计了数据传输时延,实验结果表明,与现有方案相比,这种方法能够在保证容忍NoC中路由器和链路故障的前提下,获得较低的通信时延。     

片上网络容错路由算法研究

随着集成电路制造工艺的不断发展,集成在芯片上晶体管的数量也随之增多,已超过几十亿晶体管的规模,因此芯片上可以集成越来越多的IP核。随着芯片中IP核数量的增多,基于总线结构的片上系统(System-on-Chip,So C)已不能满足数据的通信要求,为了解决这个问题,片上网络(Network-on-Chip,No C)作为一种全新的互联结构被提出来。其核心是把网络设计的思想移植到芯片设计中,将片上资源互连起来,并将计算与通信分离。片上网络具有很好的空间可扩展性,采用的全局异步一局部同步的通信机制使并行通信效率更高。NOC带来了一种全新的片上通信方式,它的引入有利于提升可重用设计、解决通信瓶颈和全局同步等难题。本文在研究片上网络结构的基础上,针对片上网络多播通信的特点提出了一种多播容错路由算法。     

接口标记容错路由算法

随着片上系统(SoC)集成度的不断提高,IP核之间的通信故障成为亟待解决的问题,片上网络(NoC)是解决SoC通信问题的有效途径。容错路由算法是NoC设计中的关键技术,对NoC的通信效率有重要影响。在Valiant随机路由算法和源路由算法的基础上,提出了一种接口标记容错路由算法。该算法吸取了Valiant随机路由算法能平衡网络负载、降低拥塞概率的优良性能与源路由算法中路径不需要计算与查找的特点,减小了传输时延,提高了路由器的利用率。     

基于重构的片上网络容错机制

为了保证片上网络的可靠性,本文提出了一种新的容错机制。在片上网络中由于路由器故障将导致与其连接的IP核不能与其他核通信,使片上网络的可靠性降低。本文的方法通过选择最优相邻的路由器来替代故障路由器,从而达到恢复IP核通信的目的。通过为每个路由器配置一个状态寄存器,用来存储相邻路由器的安全度,在路由时采用新的可重构路由算法绕过故障的路由器,以提高片上网络的可靠性。在OPNET平台上对5×52D-Mesh结构的片上网络进行仿真实验,统计了数据传输延时。试验结果表明,本文提出的路由算法与对比文献的路由算法相比,在延迟方面有明显的优势。     

基于NoC的容错路由算法

各种各样的软件和硬件上的错误都会破坏网络的数据传输,因此研究No C网络的容错算法是非常必要的。在基于XY路由算法的基础上提出了改进的容错路由算法,当链路或者传输节点之间发生错误时,可通过重新设置路由规则来获取一条有效的路由路径。在FPGA上进行路由容错算法的仿真,并和目前常用的几种路由算法在所适用拓扑、是否防止死锁等方面进行对比。仿真结果显示改进的路由容错算法性能优越,是可行的。     

片上网络路由技术研究

片上网络满足了大规模集成电路发展对扩展性、能耗、面积、时钟异步、重用性等方面的需求,是对原有设计方法的一次革新。文中研究了片上网络的一项关键技术——路由技术。对其相关的包交换技术、虚拟通道技术和死锁避免技术进行了详细的分析介绍和优缺点的比较,给出了有益于片上网络沿用的结论。     

基于保证QoS的片上网络路由算法

为了解决满足多个约束条件的片上网络服务质量,提出了一种基于区域的路由算法,该算法根据数据包所在的节点将整个网络按照X维分为两个部分,正面部分采用东最后路由,负面部分采用西优先路由.仿真结果表明,区域路由算法比传统的维序算法和奇偶转向模型能够很好地保证片上网络的服务质量.     

基于片上网络众核系统容错技术研究

基于片上网络的众核系统已经广泛应用在各个领域之中.用户对系统性能和系统可靠性的需求越来越高.文中对众核系统和片上网络容错技术基础进行介绍,针对众核系统软错误和硬错误分析现有的几种典型的众核系统冗余容错方法,比较了其性能差异.在总结了现有技术不足的基础上进一步分析了该领域未来的研究趋势.     

片上网络容错路由算法分析和评价

片上网络技术是借鉴并行分布式计算机及传统计算机网络的概念解决片上多核系统的通信问题.片上网络代替片上总线通信,解决了片上总线结构所引起的可扩展性、效率、面积、功耗等问题.然而,片上网络在数据传输过程中可能由于各种原因产生故障,因此片上网络可靠性研究是当前一个研究热点.首先总结了片上网络故障分类,比较和分析了当前片上网络...     

基于OPNET的MANET多径路由协议的建模与仿真

OPNET是著名的网络仿真软件,它为开发人员提供了灵活、高效的建模、仿真、分析的集成环境,是对通信协议仿真的首选平台。MANET（mobile ad hoc network）是近年来无线通信的研究热点。文中详细介绍了利用OPNET进行移动Ad hoc网络多径路由协议的建模、仿真、以及通过仿真结果验证协议有效性的过程。     

基于LEACH的能量节省路由协议的研究

无线传感器网络由于节点能量的限制,在组网中必须要充分考虑到节点能量的情况,以避免由于节点的能量耗尽,造成网络分割。针对经典无线传感器网络协议LEACH没有考虑节点能量的情况,提出了一种基于LEACH的改进协议。该协议实现了对簇头选择的优化,以及对簇头和基站通信路径的优化。OPNET仿真实验结果表明,该协议能有效地延长网络的生命周期,推迟网络分割的出现。     

IP路由协议在MF-TDMA卫星系统中适应性研究

MF-TDMA卫星通信系统可以实现卫星资源的有效利用和灵活组网,具有很大的潜在应用市场。同时,以IP技术为核心的宽带网络迅速发展,卫星通信作为一种广域网手段,实现对IP业务的接入,是其发展的必然趋势。主要研究了目前地面网络中常用的几种IP路由协议在MF-TDMA卫星通信系统中的适应性,利用OPNET网络仿真软件对MF-TDMA卫星通信系统进行仿真建模。通过对仿真结果的分析,给出了适合MF-TDMA卫星通信环境下的IP路由协议。     

基于OPNET仿真平台的MANET路由协议性能分析

MANET的特殊性决定了其路由协议的重要性。为了提高MANET路由协议性能,通过比较现有的两种典型MANET路由协议AODV协议和DSR协议,采用图形化界面的OPNET作为仿真工具,通过仿真结果的比较、分析,获得了与理论分析基本相一致的结果,即AODV协议的性能总体上优于DSR协议,并且AODV协议更适合于规模较大的MANET网络。仿真结果为后续提出优化路由协议和对现有协议改进工作提供了有效的仿真依据。     

移动Ad hoc网络按需路由协议中的虫洞问题研究

由于移动Ad hoc网络具有动态变化的特性以及自组织和多跳性的特点,更容易遭受多种恶意攻击。其中虫洞攻击就是最严重的一种攻击。本文详细剖析了虫洞问题,在总结已有解决方案的基础上提出了一种简洁的解决方案。此方案利用路由发现过程中中间结点计算的MAC值以及邻居维护机制提供的认证信息一起能够很好的抵抗虫洞攻击,提高了路由协议的安全性。     

基于OPNET的卫星多波束天线仿真建模研究

多波束天线技术是卫星移动通信系统中的关键技术之一.研究卫星多波束天线的几何模型,推导卫星多波束天线方位角和俯仰角的计算公式,分析卫星多波束天线的辐射特性,总结了利用OPNET生成卫星多波束天线模型的方法,并建模实现了OPNET多波束天线模型,通过构建网络仿真场景仿真分析了卫星多波束天线覆盖区内用户SNR的分布特性,仿真结果表明OPNET多波束天线模型较好地模拟卫星多波束天线的辐射特性.     

基于OPNET的Ad hoc路由协议比较与分析

在过去的几年中，人们对于Ad hoc网络进行了大量的研究，由于Ad hoc网络自身的特殊性，其路由协议的设计与传统固定网络有很大不同，因而也成了研究的焦点之一。丈中首先介绍了Ad hoc网络中的路由协议设计的几种策略，接着介绍了几种典型的Ad hoc路由协议，最后通过OPNET仿真并获取数据，通过考察路由发现时间、传输时延、路由跳数及网络吞吐量等性能指标，对两种典型路由协议进行综合评测，进而给出了结论，并对未来的研究指出了方向。     

对移动Ad Hoc网络AODV路由协议的改进

AODV路由协议是当前移动Ad Hoc网络的主流路由协议,通过分析它的特征提出一种利用节点缓存的方法来限制路由请求发送范围,从而减少路由负载,提高协议效率.通过OPNET仿真表明,该方法能有效减少路由负载并对端到端时延、平均投递率等性能参数也有显著提高.     

基于免疫机制和遗传进化的网络组播路由优化算法

高速多媒体网络中的路由问题是有QoS约束的路由问题，满足一个或多个约束的组播路由问题是NP-完全问题。本文将免疫机制引入遗传进化，给出了一种基于免疫机制和遗传进化的网络组播路由优化算法。理论分析和仿真实验表明，该算法是一个非常有效的算法。