[发明专利]一种基于二维网格的无线片上网络的通信机制

说明书

本发明公开了一种基于二维网格的无线片上网络的通信机制，包括：1、通过在数据包头部路由信息中增加标志位来标记数据包的发送方式；2、判断所传输的数据包为长距离数据包还是短距离数据包，并为数据包安排不同的路由路径传输数据包。本发明能够提高无线片上网络中无线资源对于数据负载的承受能力，降低网络的通信延迟。

技术领域

本发明属于集成电路芯片设计的应用技术领域，尤其是对于解决无线片上网络中无线接口拥塞所导致的网络性能下降问题所提出的一种基于二维网格的无线片上网络的通信机制。

背景技术

片上网络(Network-on-Chip)逐渐成为实现片上多核的一个有效结构，但是随着网络中集成的核的数量的增加，网络中节点之间的通信延迟和功耗变得越来越高，通过在网络中插入长距离的链路，能够在不降低网络规模的情况下减少节点之间的平均跳数，进而降低整个网络的通信延迟。但是插入的长距离链路仍然是金属链路，ITRS中提出，长远看来，在网络中改进金属特性并不能提高网络的性能表现，提高需要新的技术应用。

无线片上网络(Wireless Network-on-Chip)最近被提出，通过在片上集成无线接口(Wireless Interface)，核之间能够实现无线互连。使用毫米波(mm-wave)的无线片上网络工作在10-100GHz并且传输距离为20mm，是一个构建长距离单跳能耗有效无线互连的可行选择。作为网络中的通信捷径，无线链路加在网络中能够减少网络的整体延迟和功耗开销。

随着网络流量负载的增加，发往无线接口的数据也随之增加，无线接口需要同时处理很多数据，在无线接口处就可能会产生热点现象。无线接口的数据拥塞不仅会降低网络中长距离通信的效率，并且在一定程度上会阻碍局部数据的传输。因此缓解无线片上网络中无线接口的拥塞现象对提高整个网络的性能有着重要意义。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于二维网格的无线片上网络的通信机制，以期能提高无线片上网络中无线接口对网络负载的承受能力，从而提高无线链路的利用率，并降低无线路由节点周围数据堵塞的可能性。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

本发明一种基于二维网格的无线片上网络的通信机制，所述无线片上网络是由若干个路由器组成，所述路由器分为无线路由器WR和有线路由器BR；所述若干个路由器之间是利用维序路由算法进行通信；任意一个路由器的输入端口为其自身的输出端口分配两个虚拟通道，包括：第一虚拟通道VC0和第二虚拟通道VC1；以所述二维网格中任一顶点上的路由器为原点O，与所述顶点上的路由器相通连的两条路由通道分别为X轴和Y轴，建立坐标系OXY；其特点是，所述通信机制是按如下步骤进行：

步骤1、设置所述无线片上网络中所传输的数据包头部的路由信息包含：路由策略RS和标志位WI_idc；若路由策略RS置为“0”，则表示数据包使用XY路由算法进行路由；若路由策略RS置为“1”，则表示数据包使用YX路由算法进行路由；若标志位WI_idc置为“0”，则表示所述数据包为短距离数据包；标志位WI_idc置为“1”，则表示所述数据包为长距离数据包；

步骤2、根据所传输的数据包中的源节点S(Xs,Ys)和目的节点D(Xd,Yd)的地址，利用式(1)判断所述数据包是否为长距离数据包，若是，则执行步骤3；否则，表示所述数据包为短距离数据包，并执行步骤7；

Path(S,WRs)+Path(WRd,D)+1<Path(S,D)-δ (1)

式(1)中，Path(S,WRs)表示与所述源节点S距离最近的无线路由器WRs和所述源节点S之间的最短路径长度；Path(WRd,D)表示与所述目的节点D距离最近的无线路由器WRd和所述目的节点D之间的最短路径长度；Path(S,D)表示与所述源节点S和所述目的节点D之间的最短路径长度；δ表示阈值；