基于网络编码的无线NoC应用映射技术研究.pdf

《基于网络编码的无线NoC应用映射技术研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS论文题目基于网络编码的无线NoC应用映射技术研究学科专业通信与信息系统学号201221260338作者姓名谭芳指导教师凌翔教授分类号密级注1UDC学位论文基于网络编码的无线NoC应用映射技术研究（题名和副题名）谭芳（作者姓名）指导教师凌翔教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别硕士学科专业通信与信息系统论文提交日期2015.05.13论文答辩日期2015.05.28学位授予单位和日期电子科技大

2、学2015年6月28日答辩委员会主席张忠培评阅人张忠培、冯钢注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号THEMAPPINGMETHODOLOGYWITHNETWORKCODINGFORNoCAPPLICATIONSAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:CommunicationandInformationSystemsAuthor:TanFangAdvisor:Prof.XiangLingSchool:NationalKeyLaboratoryof

3、ScienceandTechnologyonCommunications独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：谭芳日期：2015年05月29日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许

4、论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：谭芳导师签名：日期：2015年05月29日摘要摘要无线片上网络（NoC，Network-on-Chip）是一个多处理单元之间的协同工作的数据交互结构，具有高速率、高带宽、QoS保障等优点。在无线NoC上实现高效应用的首要任务是进行应用的任务映射，提高任务映射方案下的系统性能。而无线连接的NoC具有天然的广播特性，在此引入网络编码（NC，Networkcoding）技术，可以

5、显著地降低网络延时，提高网络吞吐率，降低由网络拥塞带来的额外通信开销。因此，在任务映射后的NoC上进行网络编码设计，可以进一步优化网络性能。本文主要研究如何在无线NoC上进行有效的任务映射和网络编码映射使得面向应用的无线NoC系统性能达到最优，研究成果如下：(1)提出了一种针对延时、功耗和热平衡三目标优化的任务映射算法。该算法是一种改进的NSGA-Ⅱ算法，能够在优化延时、功耗和热平衡的同时有效地防止在遗传过程中出现过早收敛的现象，为无线NoC上应用的三目标优化任务映射提供一种可行方法。(2)提出了缓解多热点拥塞的分区域网络编码模型。该模型将整个无线NoC分割为多个

6、互不重叠的子区域，然后在这些子区域里分别独立地构造各自的网络编码，优化网络性能。设计了一种基于分布式蝶形网络编码的无线NoC架构。该架构通过多个互不相交的蝶形网络编码，减少无线NoC中的热点个数，降低无线NoC的通信延时，为复杂系统提供高速、高效的多核协同处理平台。(3)提出了一种基于分布式蝶形网络编码的最小化热点算法。该算法通过最大程度地增加无线NoC上的蝶形网络编码个数，提升网络编码增益。(4)搭建了基于Matlab的无线NoC应用映射仿真平台。仿真结果表明，本文改进的三目标优化任务映射算法相对改进前的NSGA-Ⅱ三目标优化任务映射算法能够进一步优化系统性能，

7、并且相对两目标优化任务映射算法能够在延时、功耗和热平衡三方面取得更好的折衷性能；本文提出的采用最小化热点算法的分布式蝶形网络编码能够有效提升无线NoC的传输性能，减少网络中的热点个数，缓解网络的拥塞程度。关键词：无线NoC，任务映射，网络编码，优化算法IABSTRACTABSTRACTWirelessNetwork-on-Chip(NoC)isadatainteractiveinfrastructurebywhichmulti-processingunitscancooperatewitheachothertoprovidehigh-speed,high-band

8、width