导读:本文包含了容错路由算法论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:路由,算法,网络,故障,电感,永久性,网格。
容错路由算法论文文献综述
胡国伟[1]（2019）在《一种改进的基于蚁群算法的无线传感网络故障容错路由协议》一文中研究指出无线传感网络节点或链路故障会影响到网络的传输,降低网络的可靠性。针对蚁群智能路由协议在解决无线传感网络故障问题上的不足,提出一种改进的基于蚁群优化算法的能量高效故障容错路由协议(FTIEEABR)。当网络中的传输路径发生故障后,能够快速找到新的路径,保障数据的可靠传输。(本文来源于《柳州职业技术学院学报》期刊2019年05期）
李娇,徐海鹏,崇云锋,刘鹏,冉峰[2]（2019）在《一种低延迟的无虚通道No C容错路由算法》一文中研究指出随着特征尺寸的减小,片上网络发生故障的概率显着增加.为了提高片上网络的容错能力,降低网络延迟,提出一种低延迟的无虚通道容错路由算法.该算法在转向模型的基础上,采用旁路结构,保持故障节点在固定方向上的连接,能够有效降低数据包延迟同时应对故障节点任意数量、任意分布的情况. 8×8的2D Mesh NoC的仿真结果表明,相比于参考的两种算法,本算法在单故障且通信负载为30%时,平均延迟分别降低4.35%和20.20%,且在多故障情况下同样具有较好的性能.(本文来源于《上海大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期）
陈中胜[3]（2019）在《片上网络容错路由算法的综述与展望》一文中研究指出随着多核系统中核芯数量的增加,基于总线的系统在可扩展性、平均传输延迟、功耗、性能等方面都受到严峻的挑战。片上网络(Network-on-Chip NoC)在这样的背景下应运而生,它充分借鉴了计算机网络中的通信思想,并且很好的考虑了片上系统(System On Chip,SoC)的特性,是一种适用于片上系统的通信架构。随着片上网络的提出,相关的研究也日益发展,比如片上网络拓扑,通信服务质量、片上网络路由算法、片上网络容错等等。其中片上网络容错路算法是其中比较重要也是比较有挑战的研究课题之一。本文首先简单介绍了片上网络,然后从几个方面介绍片上网络路由算法以及容错路由算法,最后指明容错路由算法一个值得研究的方向。(本文来源于《电脑知识与技术》期刊2019年12期）
钱昌[4]（2019）在《WiNoC中的容错无线接口设计及容错路由算法研究》一文中研究指出无线片上网络(Wireless Network on Chip,WiNoC)采用无线技术,结合传统的金属互连有线网络,构成有线和无线混合的片上网络架构,这种技术在功耗和延迟等方面较其他片上网络架构有更好的性能表现。但是,无线片上网络通信架构受天线、信道等物理特性的限制,运行过程中存在较高的错误率,导致网络整体性能提升不明显。在无线片上网络中,通过传统金属互连导线传输数据的比特错误率远低于通过无线传输的数据的比特错误率。因此,在无线片上网络中,负责无线传输任务的无线节点处容易形成故障热点,使得无线传输的性能优势无法体现,严重限制了网络的性能。另外,随着天线间直线距离增加,无线信号能量衰减较快,同时受到热噪声等影响,导致信噪比较高,无线信号损耗严重。随着芯片的老化,芯片中无线节点的比特错误率也会有显着的增加。基于此,本文针对无线片上网络中承担通信主干任务的无线接口,所可能发生的瞬时性故障和永久性故障进行了深入的研究。论文主要工作如下:(1)针对无线传输中所可能发生的瞬时性故障,本文设计了一种基于ACK数据包(Efficient Acknowledgement Feedback,EF-ACK)的高效容错接口(Wireless Interface,WI)。该设计改进了通过无线传输数据的确认方式,利用无线片上网络中无线传输的多播特性,将多个确认信息组合成一个数据包,无线节点间互相广播本地无线节点的数据包接收情况,以此来确认数据包的正确传输,根据确认信息数据包对检测到的错误进行准确地数据包重传;另外,提出了一种基于网络故障情况的动态编码控制方案,在网络中故障率较高的情况下采用容错能力较高的编码方案来提高数据的鲁棒性。实验结果表明,本文所提出的数据确认方案减少了网络中无线数据重传所带来的额外开销,基于网络状态的动态编码方案可以较好地保证网络的网络延迟和饱和吞吐率,本文所采用方案有效地提高了网络性能和鲁棒性。(2)针对无线路由器中无线接口所可能发生的永久性故障,本文提出一种无线片上网络中无线接口故障动态检测及容错路由算法,将无线路由器中无线接口的故障情况分类,并对其采取了全覆盖式的检测策略,来实现无线片上网络运行时的无线接口故障检测;并提出了一种基于无故障无线路由器表的最近无线容错路由算法,能够在无线片上网络中发生无线路由器故障时将数据包利用最近的无故障无线路由器传输,最大程度地保证网络的性能。实验表明,本文方案可以在网络中无线路由器出现故障时有效地保证网络性能,且在无线路由器出现中度故障率时,效果明显。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-04-01）
张方爽[5]（2019）在《基于MESH的多路径高效容错路由算法研究》一文中研究指出2D-Mesh网络由于结构简单且易于构造以及较低的维度,并且在处理各种算法时具有较高的性能,在集成电路的制造业中得到了广泛应用。路由算法的负载平衡会影响网络的吞吐量和延迟,吞吐率低和高延迟会导致网络传输性能下降。因此,改善负载平衡对路由算法、包括容错路由算法设计至关重要。一些特定的应用要求网络即使出现少量故障,也要正常工作,因此研究2D-Mesh网络中高效网络吞吐率的容错路由算法具有重要的意义。容错路由算法传统上采用自适应路由策略。自适应路由算法在网络中进行消息传输时,根据网络当前的是否繁忙可以自主选择路径进行传输,虽然有很好的灵活性但是需要判断网络状态并进行路由决策,这增加了网络传输延时,同时也使得路由器结构变得复杂。而随机的Oblivious路由算法中不用考虑当前网络的状态,通过随机的选择在源节点和目的节点之间存在的多条路径进行消息传输。因此,随机的Oblivious路由算法具有很高的灵活性,能达到很好的性能。本文提出了一种新的基于Oblivious容错路由的思想。该思想避免在传统容错路由中,网络流量集中在故障边界的问题,能够使网络流量更加均匀地分布;同时,为了避免基于Oblivious路由不连通的情况,在选择路由中间节点的过程中提出了基于矩阵相乘判断连通性的方法。通过在两阶段的路由中进行矩阵相乘计算准确排除了哪些导致不连通的中间节点。实验显示,通过使用该算法,有较少故障节点的网络的连通率达到100%。本文基于新的Oblivious容错路由的思想提出了叁种2D-Mesh网络容错路由算法,即DXYFT算法、DYXFT算法和U3TFT算法,实现了从源节点到目的节点之间随机选择多条路径的功能。并对这叁种路由算法的无死锁进行了证明。这些算法提高了吞吐率,避免了故障边界网络流量过于集中,使网络分布更加均衡,同时保证了系统的连通性。实验表明,与传统路由算法相比,新的算法在最坏情况的通讯情况下的网络吞吐率有较好的结果。例如在网络规模为6×6且多个故障节点的情况下与自适应绕道路由相比,DXYFT算法、DYXFT算法与U3TFT算法的最坏情况吞吐率分别提高了18%、18%和19%。(本文来源于《天津工业大学》期刊2019-01-22）
张弘博,段新明[6]（2018）在《不使用虚拟通道的2D-Mesh容错路由算法》一文中研究指出提出一种2D-Mesh上不使用虚拟通道的容错路由算法。目前,同类算法要牺牲掉网络边缘的所有节点,还要把所有错误都包含到一个错误块中。所提算法虽然也将错误包含到错误块中,但是不会牺牲掉网络边缘的所有节点,而是在错误处形成一个矩形区域,使包在路由时可以发现并绕开它。该算法不使用虚拟通道,能容一个甚至更多错误,允许错误发生在任何位置,不仅不会降低网络性能,而且还能获得与其他算法相似的传输延迟。(本文来源于《现代电子技术》期刊2018年15期）
李新涛[7]（2018）在《基于3D Mesh的NoC容错路由算法的研究与实现》一文中研究指出目前,在3D No C容错路由算法中,有一类算法就是把网络中故障结点包围在若干个不相交的长方体故障区域内。在路由数据包时,若是一个数据包碰到了这样的长方体故障区域,这类算法就将把数据包围绕着长方体故障区域的边缘进行路由,从而避开长方体故障区域。因为在构成这样的长方体故障区域时,会牺牲掉一部分本身无故障的结点,所有故障结点和那些牺牲掉的无故障结点的集合组成了网络中的长方体故障区域。那些被牺牲掉的无故障结点在路由时就等同一个故障点,不可以接收数据包也不可以转发数据包。然而这种长发体故障区域的划分有两个弊端:一是它不能利用故障区中的非故障节点,因为故障区内的非故障结点也可能形成一条路由通道;二是这种长方体故障区域的形成是以大量非故障结点的牺牲为代价的。为了解决上述的两个现存问题,本文经研究提出了一个在3D No C中仅需要牺牲较少部分无故障结点建立故障区并可以利用所建故障区域中由那些被牺牲的无故障结点组成的通道来进行数据包转发的路由算法。该算法首先将传统3D No C长方体故障区分解到若干个二维平面中,每个平面中的二维故障区域由故障结点和设为不活动的完好结点构成,在利用我们的容错算法的片上网络中,注到网络中的数据包不再围绕长方体故障区域边缘进行转发路由,也不用围绕二维平面中的矩形故障区路由,而是在满足一定条件后可以直接穿过这种故障区内,从而缩短数据包路由路径长度,直接减小网络的总的通信时延。这种一定条件下才能使用穿过故障区通路的限制是为了防止死锁的发生,即需要防止一些转弯的出现,因此本文算法不需要利用虚通道就可避免死锁产生。最后,我们修改并使用了3D No C仿真软件Access Noxim来验证并评价本文提出的容错路由算法。我们通过修改相应参数来设置3D No C的网络规模,数据包注入率以及实验轮数等,分别在均匀流量模式和热点流量模式下用渐渐增大的分组注人速率对本文提出的容错算法做了多次模拟仿真并根据数据作了性能评估。和现有的使用长方体故障区域的容错路由算法相比,实验结果显示,本文算法可以很大程度的降低网络平均时延,并且显着提高网络的吞吐率,和路由算法Ham FA相比,我们的算法也可以显着降低网络时延并且有更高的可靠性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
郑阳[8]（2018）在《片上网络容错自适应路由算法设计》一文中研究指出片上网络中容错自适应路由算法在规避故障节点的同时可以将网络流量均匀的分布到网络拓扑的各条路径上,从而减少网络延迟和提高网络吞吐率。传统的基于蚁群优化的容错自适应路由算法,仅采用基于故障值的故障提醒机制,不能很好的反应故障节点对路径拥塞产生的影响,且信息素更新机制过于简单。本文将有效缓冲区长度和故障值相结合,改进了路由选择函数,提高了容错自适应路由算法的性能。本文改进了一种基于蚁群优化的片上网络容错自适应路由算法,工作主要体现在以下3个方面:(1)依托现有的故障检测电路,根据故障节点的位置,用故障值、路径复杂度和有效缓冲区长度等指标来表征故障点对片上网络的影响程度。(2)缩减片上网络中节点的路由表大小,减少存储信息值造成的内存开销。(3)改进了路由选择函数。在筛选输出路径的时候,结合故障值、有效缓冲区长度等指标来更新链路的信息素值,得到输出路径的同时将新的信息素值写入路由表。本文使用Noxim仿真器在8×8 Mesh拓扑结构下建立单点、两点和四点故障模型,进行合成流量实验。实验证明改进后的算法平均延迟比ACO-FAR算法低10.7%~20.3%,吞吐率比ACO-FAR算法高4.46%~24.4%,能效比不低于ACO-FAR算法。(本文来源于《东南大学》期刊2018-06-01）
褚轶[9]（2018）在《3D-NoC中电感耦合互连通道设计及容错路由算法研究》一文中研究指出与其他互连技术相比,电感耦合无线互连技术在成本、性能和可扩展性等方面具有诸多优点,然而功耗已成为3D-NoC技术发展的瓶颈之一。针对基于电感耦合无线互连的3D-NoC功耗管理以及功耗控制技术展开研究具有重要的研究意义。传统的标准电感耦合(Standard Inductive Coupling,SIC)的工作频率一般远远低于电感线圈自身的谐振频率。基于此,本文提出了一种共振电感耦合(Resonant Inductive Coupling,RIC)无线互连通道来解决由于耦合电感线圈之间的磁通量少导致的工作性能较差的问题。在弱耦合和强耦合状态下,对比起SIC,RIC无线通道的电流电压增益分别能提升Q~2和2Q倍(Q为品质因数),并且其传热性能也较SIC有较为明显的提升。HFSS的仿真结果表明,RIC的能量传输效率峰值能达到54%,而SIC的能量传输效率峰值一般小于30%。针对3D-NoC中由于故障点导致的路由过程受阻从而导致功耗增加的问题,本文设计了一种基于区域防御的3D-NoC的路由容错算法。该算法将2D-NoC中的Convex Block Fault的故障模型拓展到3D-NoC,并且针对不同的故障模型建立防御区域。进行路由的数据包可以通过提前知晓故障体位置信息来避免经过故障体从而达到更高效率的路由。经过仿真,发现在3D-NoC系统达到饱和状态下时,基于区域防御的3D-NoC路由容错算法比3D奇偶转向路由算法有更好的性能,吞吐量和延迟性能的提升分别23%和24.4%,并且系统总功耗在饱和状态下降低了20.7%。为了对电感耦合无线互连3D-NoC的功耗性能进行更精确的仿真,本文提出了电感耦合3D-NoC的功耗模型并将Noxim加以改造并且和Orion功耗仿真器进行联合仿真。仿真结果表明,RIC和SIC无线互连3D-NoC的系统总功耗对比TSV物理互连3D-NoC可以降低26%和35.4%。对比起SIC无线互连3D-NoC,RIC无线互连3D-NoC将系统的能量传输效率从14%提升到了34%。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01）
宿霁曦[10]（2018）在《叁维片上网络垂直Mesh动态容错路由算法研究》一文中研究指出通讯,多媒体,多用户电子器件等领域中,片上系统(SoC)提供一种集成型的方案以解决各式各样的设计问题。典型的SoC结构包含逻辑控制模块,微处理器,数字信号处理(DSP)模块,嵌入式存储器模块,外部通讯接口等模块。高速系统总线和低速外围总线维持着各个模块之间的数据通信。片上系统的设计主要包括数据计算,存储,数据通讯和I/O四个这方面。随着处理器功耗的逐渐增加和数据密集应用的出现,片上系统的数据通讯问题正在得到越来越多的关注。系统的复杂度和集成度的不断上升,设计者发现将通讯数据以数据包的形式投入到通讯网络中相较于传统的通讯方式更有利于利用有限的带宽。换言之,由于带宽的限制及可扩展性差等缺点,传统的总线通讯越发难以满足整个系统的通讯要求。作为一种新的通讯架构,片上网络(NoC)将各个处理单元单独离合开使得整个通讯网络具有更高的通讯效率和更低的功耗。相比于传统总线结构,片上网络提升了整个通讯网络的数据带宽,具有更好的扩展性和复用性,降低了通讯系统的整体功耗以及解决了系统时钟的全局异步问题。片上网络的关键技术主要包括网络拓扑机构,路由算法,映射算法,流量控制,交换机制。路由算法决定数据包在通讯网络中的传输路径。有效的路由算法可以平衡各个网络节点之间的通信量以达到最佳的数据吞吐率,在减少数据包路径长度的同时,有效的降低了通讯网络的延时。随着芯片系统的集成度不断增加,片上网络承载越来越多的处理单元,永久性和暂时性的故障发生率也随之急剧上升。容错型片上系统架构和容错型路由算法是解决片上网络通讯故障的两种主流思路。容错型系统架构从系统硬件方面进行优化,然而由于故障的无法预知性,容错型系统架构势必会增加多余的系统的硬件成本。相反,仅仅通过改变数据包在网络中的路径方式,容错型的路由算法就可以在不增加硬件成本下解决网络的通讯故障。本文主要探讨研究片上网络关键技术中的路由算法问题。论文的主要研究内容如下:1.基于确定性路由和自适应路由的转向模型,建立了一种新的VMCD转向模型。片上网络3DMesh结构中,该转向模型在垂直拓扑层面,采用奇偶转向模型,在水平拓扑层面则动态采取奇偶或者XY转向模型。理论上,该转向模型可以规避路由算法的死锁和活锁问题。基于VMCD转向模型,在水平和垂直层面的设置不同优先权,提出了两种新的路由算法:水平优先路由算法(HFRA)和垂直优先路由算法(VFRA)。基于Noxim仿真软件,8*8*2和8*8*4的Mesh拓扑结构,引入BOE算法和ZOE算法进行实验比较。实验结果表明,VMCD算法在吞吐率,延时和能耗上都要优于ZOE和BOE算法。2.提出了一种基于哈密顿路径的奇偶容错算法。在2维拓扑网络中,该算法可以免去虚拟通道,对于网络路由信息的依赖也较低。相比于HamFA,该算法的核心在修改拓扑网络中的边界路由,在故障发生时候可以为数据包提供一种备用路径,同时修改后的边界路由规避了死锁问题。理论上,由于数据包路径禁向的减少,HoeFa算法可以利用更多的通讯网络最短路径,同时得到更均衡的网络信息量。实验结果表明,相比于传统的哈密顿路径容错算法,新提出的哈密顿路径奇偶容错算法具有更低的延时和更高的数据包到达率。在3维片上网络中,实验表明延时和数据包到达率得到了提升。然而由于较多的禁向,较弱的特定故障解决能力和较高的硬件成本,该算法还需进一步的优化。3.容错型路由算法领域,再次引入VMCD路由算法。在水平层面上,根据不同的网络故障地址,将网络故障划分为8种类型。为避免死锁问题,引入单Hop前置策略。基于Noxim仿真软件,4*4*4和8*8*4 Mesh拓扑网络,0,4,7个随机故障,引入HamFA和HoeFA算法进行比较。实验结果表明,VMCD算法在吞吐率,平均延时,数据包到达率都显着优于HamFA和HoeFA算法。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2018-04-01）
容错路由算法论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着特征尺寸的减小,片上网络发生故障的概率显着增加.为了提高片上网络的容错能力,降低网络延迟,提出一种低延迟的无虚通道容错路由算法.该算法在转向模型的基础上,采用旁路结构,保持故障节点在固定方向上的连接,能够有效降低数据包延迟同时应对故障节点任意数量、任意分布的情况. 8×8的2D Mesh NoC的仿真结果表明,相比于参考的两种算法,本算法在单故障且通信负载为30%时,平均延迟分别降低4.35%和20.20%,且在多故障情况下同样具有较好的性能.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
容错路由算法论文参考文献
[1].胡国伟.一种改进的基于蚁群算法的无线传感网络故障容错路由协议[J].柳州职业技术学院学报.2019
[2].李娇,徐海鹏,崇云锋,刘鹏,冉峰.一种低延迟的无虚通道NoC容错路由算法[J].上海大学学报(自然科学版).2019
[3].陈中胜.片上网络容错路由算法的综述与展望[J].电脑知识与技术.2019
[4].钱昌.WiNoC中的容错无线接口设计及容错路由算法研究[D].合肥工业大学.2019
[5].张方爽.基于MESH的多路径高效容错路由算法研究[D].天津工业大学.2019
[6].张弘博,段新明.不使用虚拟通道的2D-Mesh容错路由算法[J].现代电子技术.2018
[7].李新涛.基于3DMesh的NoC容错路由算法的研究与实现[D].哈尔滨工业大学.2018
[8].郑阳.片上网络容错自适应路由算法设计[D].东南大学.2018
[9].褚轶.3D-NoC中电感耦合互连通道设计及容错路由算法研究[D].华中科技大学.2018
[10].宿霁曦.叁维片上网络垂直Mesh动态容错路由算法研究[D].西安电子科技大学.2018