摘要：由于片上微型天线的成功研制，片上系统（SoC）内部的无线通信得到了实现。为无线片上网络的思想提供了基础的支持，已有研究证明无线片上网络概念正是应对有线片上网络局限性而提出的新的解决方案。文章对基于柏拉图立体模型为拓扑结构的无线片上网络中的功耗和延迟能性能并与传统的有线片上拓扑结构进行了比较。

关键词：无线片上网络；拓扑结构；柏拉图立体；功耗；延迟

随着技术的进步、集成电路工艺的发展，早期片上系统（SoC）由于使用共享和专用总线的特性而使得片上互连结构面临扩展性差和延迟高等性能问题。基于无线片上网路的高带宽无线长距离单跳链接代替多跳有线链接可以显著地减少延迟，加快芯片内部的通信速度。同时无线片上网络对于片上系统的扩展性和适用性明显优于有线的片上网络，那么如何正确地构建合理的无线片上网路的拓扑结构就显得尤为重要了。

1无线片上网络

本文提出了一种基于柏拉图立体思想的六面体架构。在这个基于柏拉图立体的正六面体结构中，将无线节点安放在正六面体的顶点上。在基于无线的3D-mesh结构中，正六面体的八个节点之间的连线就构成了一个简单的柏拉图立体。至此，基于柏拉图立体的三维无线片上网络中，存在无线节点的层间消息传送就可以依靠无线路由器进行快速的数据包传输。本文同时提出了使用于此正六面体无线片上网络架构的路由算法。

2拓扑及路由算法

2.1柏拉图立体

本文中我们使用的是最基础的正六面体结构。本文所研究的是一个8×8的4层一共256个IPCores的同构片上网络架构，这样通过多层架构很适合研究柏拉图立体在无线片上网络上的应用。为了实现这样设计的架构，采用了目前比较流行的同构片上网络仿真器AccessNoxim_v2.0。改进为在该拓扑结构中选取第一和第四层在这两层之间建立无线连接，同时这两层中分别建立四个无线路由节点。正六面体的柏拉图立体即为立方体，修改后的拓扑结构中的每个无线路由节点即为正六面体中的各个顶点。将第一层和第四层8×8的Mesh结构分别分为四个子网，每个子网为4×4的结构并且每个子网中分配一个无线路由节点如图1所示。在Noxim仿真器中现有的拓扑结构基础上增加无线路由节点和无线连接构成柏拉图立体中的正六面体，使其可以应用到混合无线片上网络中。

定义节点坐标为N（x，y，z）。其中第一层的节点（2，2，0）、（5，2，0）、（2，5，0）、（5，5，0）和第四层的（2，2，3）、（5，2，3）、（2，5，3）、（5，5，3）八个节点为无线节点，分别记为：WR0-WR7。中间两层不存在无线节点。

2.2路由算法

基于本文提出的柏拉图立体架构，传统的XYZ路由算法显然不适合该架构下的节点之间的信息传递，因此提出了一种基于XYZ路由算法的适用于无线片上网络架构的新型算法。无线节点之间是可以两两任意通信的，在提出的路由算法中，运用柏拉图立体模型的对称性，规定无线节点之间只能在垂直方向通信，具体描述如下：

2.2.1判断初始节点和目的节点是否在同一子网中。如果在同一子网中，则用基础的XY路由算法实现初始节点到目的节点的传输。若不在，执行下一步。