【摘要】：隨著電子元器件尺寸的減少,單一芯片上集成的處理器核數(shù)目越來越多,使得傳統(tǒng)基于電互連的片上網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬、能耗和時(shí)延等網(wǎng)絡(luò)性能方面出現(xiàn)了瓶頸。伴隨硅光技術(shù)的發(fā)展,光互連所特有的高帶寬、高吞吐、低能耗等優(yōu)點(diǎn)成為片上網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的新研究熱點(diǎn)。為了降低網(wǎng)絡(luò)擁塞,提高通信質(zhì)量,波長(zhǎng)路由技術(shù)是一種常用的技術(shù),我們對(duì)采用波長(zhǎng)路由的兩種典型進(jìn)行了研究,即無(wú)源光互連片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)λ-router和GWOR(Generic Wavelength-routed Optical Router),總結(jié)分析了基本架構(gòu)和通信過程,分析表明兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中存在擴(kuò)展性差和傳輸帶寬有限的問題。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)展性受限于波長(zhǎng)數(shù)目有限的問題,我們提出了一種可擴(kuò)展的多級(jí)光互連片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)通過采用多個(gè)基于無(wú)源微環(huán)諧振器組成的交換單元,設(shè)計(jì)交換單元的內(nèi)部連接規(guī)則,實(shí)現(xiàn)使用較少數(shù)目的波長(zhǎng)達(dá)到無(wú)阻塞通信,并且從微環(huán)諧振器使用數(shù)目、波長(zhǎng)使用數(shù)目、面積開銷和插入損耗方面進(jìn)行分析,結(jié)果表明我們所提出的多級(jí)光互連片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有較大優(yōu)勢(shì)。針對(duì)傳輸帶寬有限的問題,我們提出了一種帶寬靈活分配的有源多級(jí)光互連片上網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由多個(gè)交換單元連接而成,每個(gè)交換單元由有源寬帶微環(huán)諧振器、無(wú)源窄帶微環(huán)諧振器和控制單元組成。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中流量特點(diǎn),控制交換單元中相應(yīng)有源寬帶微環(huán)諧振器的狀態(tài),實(shí)現(xiàn)單波長(zhǎng)通信和多波長(zhǎng)通信,從而緩解傳輸帶寬有限的問題。OPNET仿真驗(yàn)證該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有較好的時(shí)延和吞吐性能。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN47

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本文編號(hào)：2537315