WiNoC中高效MAC和高可靠通信机制研究

发布时间：2020-05-08 16:42

【摘要】：无线片上网络使用无线链路代替长距离有线链路,可以有效地提升片上通信效率。因此,无线片上网络成为了片上互连的新选择。由于片上流量分布具有动态的时空特性,针对传统令牌媒体访问控制机制缺乏灵活性的问题,本文设计了基于优先级的媒体访问控制机制,在该机制下,无线路由器可以适应性地使用无线信道,提升无线通信效率;另外针对无线通信可靠性问题,本文设计了基于共享缓冲区的无线路由器架构,并在无线端做了适当的容错措施,通过拥塞缓解和错误容忍两方面保证无线通信的可靠性。设计概述如下:(1)结合数据包长度和数据包等待时间,定义了待发送数据包的优先级,设计了基于优先级的动态媒体访问控制机制。该机制中,所设计的中央控制单元计算无线节点待发送数据包的优先级,根据优先级次序,将无线信道授权给拥有最高优先级的无线路由器。和传统令牌方案相比,本文提出的媒体访问控制机制可以更合理地分配无线信道。实验结果表明,本文方案相较对比对象,均较大地降低了延时,提高了吞吐率,有效地提升了网络性能。(2)设计了基于共享缓冲区的无线路由器架构。利用缓冲区占用率判断无线节点是否出现拥塞,当无线节点有线端产生拥塞时,通过共享一部分缓冲区,缓解有线端的拥塞影响;否则,共享缓冲区分配给无线发送端,通过增大无线发送端缓冲区容量,可以有效提高无线端数据吞吐率。错误容忍方面,通过令牌单元内部三模冗余设计,保证了令牌读取的正确性,还提出了一种在无线接口处端到端的重传机制,通过广播错误信息,保证无线数据的可靠传输。实验结果显示,本文设计的无线路由器架构和采用的容错方法,均有效地保证了无线数据传输的可靠性。
【图文】：

架构图,架构,集成电路,摩尔定律

第一章绪论概述络产生的背景十年间，集成电路的制造工艺、封装、测试等相关技术一速度。摩尔定律指出：每隔 18-24 个月集成电路（Integra的晶体管数目将增加一倍[1]。这样芯片上每平方毫米集成多。片上系统（System on Chip, SoC）由于具有集成度高超大规模集成电路（VeryLarge Scale Integration Circuit，2]。随着 SoC 的应用需求日渐复杂丰富，，单芯片集成的Property Core, IP Core)的数目将越来越多。此时，整个片度上取决于通信架构的效率。传统基于总线的互连架构统总线架构的 SoC 不仅受限于通讯效率较低，而且在技挑战[3]。主要表现在以下几点：

架构图,架构,节点

图 1.2 NoC 互连架构Fig 1.2 NoC InterconnectArchitecture资源。NoC 中的多个节点可以在同一时，这样可以支持多个节点间并发地进行效率大大提高。。NoC 中每个路由节点和本地 IP 核通需要按照 NI 的规范接入即可。因此，计成本。。在 NoC 中，功耗和节点之间的距离耗就比较低。如果通过合理的方法降低低 NoC 系统功耗。因此，NoC 相较总销低。NoC 采用全局异步局部同步（GloALS）机制。该机制下，模块内部采用方式。这样有效解决了总线架构下全局
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN47

【参考文献】