2.2.2如果不在同一子网中,判断源节点与目的节点之间的层数差是否大于1,即通过源节点和目的节点的Z坐标之差得到。若层数之差大于1执行下一步,若层数之差等于1,则实行标准的XYZ路由算法进行节点之间的通信。
2.2.3对于源节点和目的节点之差大于1的情况,则源节点的信息先传输到无线节点中,通过无线节点进行传输。
节点之间的信息传输方式大致分为三种方式,下文一一举例来说明。对于同一层的情况(实例1),如图3所示,假设源节点坐标为A(1,1,0),目的节点坐标是B(2,0,3),那么信息传输的路径就为A(1,1,0)→WR0→WR4→B(2,0,3)。其中从节点(2,2,0)(WR0)到(2,2,3)(WR4)是无线传输,可以看出因为无线传输的存在,从源节点到目的节点节省了从第一层慢慢通过一个一个节点传输到第四层这个步骤,当片上系统规模较大的时候,会取得巨大的延迟改进。对于相邻两层之间的传输我们统一使用标准的XYZ路由算法。对于最后一种中间相隔一层的情况(实例2),如图4所示,从源节点M(1,1,1)要发送信息到N(2,0,3),此时应用论文中提出的算法,首先不在同一层,将计算|Mz-Nz|=2,此时Z轴的坐标差是大于2的,所以此时应该将源节点A的数据包首先传输到距离A较近的拥有无线节点的第一层,然后再通过第一层的无线路由节点将数据信息传输到目的节点。传输路径如下:M→WR0→WR2→WR6→WR4→N。
3仿真实验
仿真实验是在AccessNoxim_v2.0仿真器上实现的,该仿真器的默认架构是同构的3D-mesh架构,运行于Ubuntu13操作系统下,操作简单易于实现。通过基于AccessNoxim2.0原先的四层Mesh的三维结构,我们将其改成基于柏拉图立体的混合无线的三维片上网络结构。最后通过仿真实验证明了本文提出的新型的无线片上网络拓扑架构在功耗和延迟方面与传统的3D-mesh片上网络架构有了显著的性能改善。
3.1平均时延
片上网络中产生的延迟(D)主要是来自于输入和输出延迟,即从数据流输入信道进入到从输出信道输出所用的时间。为了计算片上网络中的延迟,用下面的延迟模型计算。
D=Di+Do(1)
AD=D/SP(2)
式(1)中:D为总延迟值;Di为输入端延迟;Do为输出端延迟,总的延迟等于输入信道产生的延迟和输出信道产生的延迟的和。式(2)中:AD为平均延迟;SP为数据包大小,平均延迟的值等于平均每个数据包传输产生的延迟,即总延迟值除以数据包总量。
有关平均时延的仿真实验的结果表明,在注入率较低的情况下,性能并没有显著的提升。但当注入率逐渐增大,有线片上网络的时延和无线片上网络的时延差距越来越明显。
通过仿真数据可以看出,混合无线片网的延迟在较低数据流注入率的情况下差别不大,当注入率大于0.03后,改进后的仿真器在延迟方面的性能表现明显优于之前的有线拓扑结构。