相比于傳統(tǒng)的電互連片上網(wǎng)絡(luò),光電混合片上網(wǎng)絡(luò)充分利用了光鏈路和電鏈路的優(yōu)勢(shì),具有高帶寬、低延遲和功耗開銷小等優(yōu)點(diǎn)。由于光信號(hào)的緩存較難實(shí)現(xiàn),光互連網(wǎng)絡(luò)通信前需通過(guò)電互連網(wǎng)絡(luò)預(yù)約光傳輸路徑。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信負(fù)載較大時(shí),光鏈路的預(yù)約效率和公平性將嚴(yán)重影響光電混合片上網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量。因此,研究光網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程,對(duì)光電混合片上網(wǎng)絡(luò)的通信質(zhì)量保障具有重要意義。論文在分析了電互連和光互連技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,選擇基于Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的HOEM型光電混合片上網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象,該網(wǎng)絡(luò)通過(guò)光互連層轉(zhuǎn)發(fā)遠(yuǎn)距離、大流量數(shù)據(jù)包,電互連層則用于傳輸電路控制信號(hào)和小流量近距離數(shù)據(jù)包。為了提高光網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)約成功率和整體性能,提出了基于擁塞信息的自適應(yīng)路由算法,并結(jié)合光信號(hào)的傳輸優(yōu)勢(shì),優(yōu)化了現(xiàn)有的光電混合電路預(yù)約機(jī)制�；贖OEM的光片上網(wǎng)絡(luò)資源競(jìng)爭(zhēng)模型,設(shè)計(jì)了面向服務(wù)質(zhì)量保障的流量控制機(jī)制,通過(guò)控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的鏈路預(yù)約消息發(fā)送,保障光網(wǎng)絡(luò)帶寬資源分配的公平性。同時(shí),提出了支持電路交換和蟲孔交換的路由微結(jié)構(gòu),為電路控制信號(hào)提供高優(yōu)先級(jí)服務(wù),以達(dá)到同時(shí)處理電控信號(hào)和小流量數(shù)據(jù)包的目的。論文對(duì)片上網(wǎng)絡(luò)仿真軟件JADE進(jìn)行了改造,加入了新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信交換機(jī)制,構(gòu)建了支持人工合成通信負(fù)載仿真的光電混合片上網(wǎng)絡(luò)仿真環(huán)境,以完成對(duì)HOEM電路預(yù)約機(jī)制和流控策略的仿真驗(yàn)證。在8×8拓?fù)湟?guī)模下網(wǎng)絡(luò)負(fù)載接近飽和時(shí),采用優(yōu)化電路預(yù)約機(jī)制的HOEM相比原網(wǎng)絡(luò)吞吐率提升了75%,而傳輸延遲則降低了67%。在熱點(diǎn)流量模型下,加入了服務(wù)質(zhì)量流控機(jī)制的HOEM相比原網(wǎng)絡(luò),各節(jié)點(diǎn)獲得的平均帶寬服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)差下降了80%。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN47
【部分圖文】：

不同注入率下HOEM和Optimized-HOEM光網(wǎng)絡(luò)延遲比較

圖 3.9 不同注入率下 HOEM 和 Optimized-HOEM 光網(wǎng)絡(luò)吞吐率比較 可知，注入率為 0.5 時(shí)，HOEM 和 Optimized-HOEM 均達(dá)到了飽EM 的吞吐率為 0.39，相比 HOEM 提高了 75%。綜上，Optimized塞情況改善顯著，整體性能顯著提升。

（b）FBQoS-HOEM 平均帶寬仿真結(jié)果圖 4.5 HOEM 和 FBQoS-HOEM 提供平均帶寬服務(wù)性能對(duì)比 中，柱形圖橫坐標(biāo)代表了資源節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的位置，縱坐標(biāo)表示該節(jié)點(diǎn)方便比較，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做了歸一化處理。從圖中可明顯看出，對(duì)于沒有，距離目的節(jié)點(diǎn)越近的節(jié)點(diǎn)占用的帶寬資源越大，這也驗(yàn)證了 4.1 小節(jié)
【參考文獻(xiàn)】

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1 馬驤;面向光互連的片上網(wǎng)絡(luò)模擬器研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 汪凡;面向3D-Mesh片上網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制研究[D];電子科技大學(xué);2012年

3 張煒;芯片光互連技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2876219