I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   2 ,  A p r il   201 7 ,   p p .   10 4 2 ~ 10 5 0   I SS N:  2088 - 8708 ,  DOI :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 7 i 2 . p p 1 0 4 2 - 10 5 0           1042       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   A Mo dified  Dia g o na l Mes h Shu ff le  Ex cha ng e  Interco nnection   Netw o rk       A k a s h P un ha ni 1 ,  P a rdee p K u m a r 2 ,  Nit in Nit in 3   1, 2 De p a rtem e n t  o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   Ja y p e e   Un iv e rsit y   o f   In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y ,   W a k n a g h a t,     S o lan ,   Him a c h a l  P ra d e sh ,   I n d ia    3 De p a rte m e n t  o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   En g in e e ri n g ,   Ja y p e e   In stit u te o f   In f o rm a ti o n   T e c h n o lo g y ,   N o id a ,     Uttar P ra d e sh ,   I n d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   20 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Feb   2 4 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Mar   16 ,   2 0 1 7       In terc o n n e c ti o n   n e tw o rk   is  a n   i m p o rtan t  p a rt  o f   th e   d ig it a l  sy ste m .   T h e   in terc o n n e c ti o n   m a in l y   d e sc rib e s  th e   to p o l o g y   o f   th e   n e tw o rk   a lo n g   w it h   th e   ro u ti n g   a lg o rit h m   a n d   f lo w   c o n tro l  m e c h a n is m .   T h e   to p o lo g y   o f   t h e   n e tw o rk   p lay s  a n   i m p o rtan t  ro le  o n   th e   p e rf o rm a n c e   o f   th e   s y ste m .   M e sh   in terc o n n e c ti o n   n e tw o rk   w a s  th e   sim p les t  to p o lo g y ,   b u t  h a s  t h e   li m it e d   b ise c ti o n   b a n d w id th   o n   th e   o th e r   h a n d   t o ru s  a n d   d iag o n a l  m e sh   w a s  h a v in g   lo n g   li n k s .   T h e   M o d if ied   d iag o n a l  m e sh   n e tw o rk   tri e d   to   re p lac e   t h e   to r o d ial   li n k s  b u t  w a s  h a v in g   m o re   a v e r a g e   p a th   len g th   so   i n   p r o p o se d   t o p o l o g y   we   h a v e   tri e d   to   i m p ro v e   th e   a v e ra g e   d istan c e   u sin g   sh u ff le   e x c h a n g e   n e t w o rk   o v e r  th e   b o u n d a ry   n o d e .   I n   t h is  p a p e r,   w e   p ro p o se   th e   a rc h i tec tu re   o f  M o d if ied   Dia g o n a l  M e sh   S h u f f l e   Ex c h a n g e   In terc o n n e c ti o n   Ne tw o rk .   T h is  M o d if ied   Dia g o n a l  M e sh   S h u f f l e   Ex c h a n g e   In terc o n n e c ti o n   n e t w o rk   h a v e   b e e n   c o m p a re d   w it h   f o u r  p o p u lar  to p o lo g ies   th a t  a re   si m p le  2 D  M e sh ,   2 D   T o ru s,  Dia g o n a l  M e sh   a n d   M o d if ied   Dia g o n a l   M e sh   I n te rc o n n e c ti o n   Ne tw o rk   o n   th e   f o u r   traff ic  p a tt e rn s  su c h   a s  Bi t   Co m p lem e n t  traf f ic,   Ne ig h b o r  traff ic,  T o rn a d o   tra ff ic  a n d   Un if o rm   tra ff ic  a re   u se d   f o r   c o m p a riso n a n d   p e rf o rm a n c e   a n a ly sis.  W e   h a v e   p e r f o rm e d   th e   a n a l y sis  w it h   a   5 %   a n d   1 0 %   o f   h o tsp o t  o n   th e   Un if o rm   T r a ff ic.  T h e   si m u latio n   re su lt s  sh o w s  th a t  t h e   p r o p o se d   to p o l o g y   is   p e rf o r m e d   b e tt e r  o n   b it   c o m p le m e n t  traff ic  a n d   c a n   a lso   h a n d le t h e   o t h e r  traf f i c   u p   to   c e rtain   lev e l .   K ey w o r d :   I n ter co n n ec t io n   n e t w o r k s   Me s h e s   OM NE T ++   T r af f ic  p atter n s   Co p y rig h t  ©   2 0 1 7   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ak as h   P u n h a n i,    Dep ar te m en t o f     C o m p u ter   Sci en ce   an d   E n g i n ee r in g ,   J ay p ee   Un iv er s it y   o f   I n f o r m at io n   T ec h n o lo g y ,   W ak n a g h at,   So la n ,   Hi m ac h a l P r ad esh ,   I n d ia.   E m ail: a k as h . p u n h a n i @ m ail. j u it.a c. in       1.   I NT RO D UCT I O N   T h e  d ig ital  s y s te m   p r i m ar il y   co n s is t  o f   th r ee   t h i n g s :  p r o ce s s in g   u n it s ,   m e m o r y   u n i ts   a n d   in ter co n n ec tio n   n et w o r k   w h ic h   lies   in   b et w ee n   o f   b o th   [ 1 ] .   T h e  in ter co n n ec t io n   n et w o r k   i n itiall y   w a s   s i n g le   b u s .   I t  w as  s h ar ed   b y   a ll  t h e  p r o ce s s in g   u n i ts   a n d   m e m o r y   u n its   g e n er all y   r ef er r ed   as  r eso u r ce s .   T h e  d e m a n d s   o f   all  th e  r eso u r ce s   co u ld   n o t  b e  s atis f ied   b y   th e  s i n g le  b u s   s o   th e y   w er e  tr an s f o r m ed   to   m u ltip le  b u s es.  T h is   lead s   to   th e  m ath e m at ical  d ef in itio n   o f   th e  i n ter co n n ec tio n .   An   in ter co n n ec tio n   n et w o r k   ca n   b e  v ie w ed   as  g r ap h   G  ( V ,   E )   w it h   „ V ‟   v er tic es  an d   „ E ‟   ed g e s .   T h e  v er tices   r ep r esen t  t h e  p r o ce s s i n g   a n d   m e m o r y   n o d es  an d   th e  li n k   r ep r esen ts   th e   ed g es   o f   t h e  g r ap h .   T h e  co s t   o f   d es ig n in g   a   m u l tip le  b u s es  to   ea ch   a n d   ev er y   n o d e  p r o v es  to   b e  h ig h .   T h is   lea d s   to   s o lu tio n   b a s ed   o n   th e   tile  ar ch itect u r e  p r o p o s ed   b y   [ 2 ] .   I t  h as  b ee n   h ig h li g h ted   i n   [ 3 ]   th at  t ile  ar ch itect u r e  co u ld   h av e   th o u s a n d s   o f   co r es.  T h e  ar ch itect u r e  o f   So C   is   g r ea tl y   d ep en d en t  o n   th e  ap p licatio n   s o   th er e  is   a  n ee d   f o r   ex p l o r in g   t h e  n e w   to p o lo g ies  [ 4 ] . T h e  f ir s t  b asic  til e   ar ch itect u r e  w as   s i m p l e  m es h   to p o lo g y .   T h e  m o s t   i m p o r ta n t   p ar a m eter   as s o ciate d   w it h   t h i s   t y p e   o f   to p o lo g y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       A   Mo d ified   Dia g o n a l Mesh   S h u ffle E xc h a n g e   I n terco n n ec tio n   N etw o r k  ( A ka s h   P u n h a n i)   1043   w a s   h ig h   d ia m eter ,   w h ic h   w a s   r ed u ce d   in   t h e  m o d i f ied   v er s i o n   n a m ed   as  to r u s   to p o lo g y .   T h e  m ain   is s u e  w i th   to r u s   to p o lo g y   is   t h e  lar g e  lin k s   co n n ec ti n g   th e  n o d es  th at  ar e  d i s tan ce   ap ar t.  W h en   w e  u s e  t h e  lo n g   to r id ial   lin k s   i n   t h e  to r u s   an d   d ia g o n a l  m e s h   t h e  la ten c y   b et w ee n   t h e  v ar io u s   n o d es  i s   n o t  u n i f o r m .   T h e  v ar ia n ts   lik e   d iag o n al  m es h   w er e  h av in g   f u r th er   s m all  d ia m eter .   T h ey   h ad   in cr ea s ed   th e  co s t  o f   th e   h ar d w ar e  an d   n o t   w o r k s   f o r   all  v al u es  o f   „ n ‟ .   I n   th e  p ap er   [ 5 ] ,   th e  m o d if ied   d iag o n al  m es h   in ter co n n ec tio n   n et w o r k   ( MD MI N)   h as  p r o p o s ed   an d   r em o v ed   t h e  to r o d ial  lin k s .   T h e  d etail  an al y s is   o f   t h e  tr af f ic  s u ita b le  f o r   th is   t y p e  o f   to p o lo g y   h ad   n o t  b ee n   s u g g e s ted   in   t h e  p ap er   [ 5 ] .   I n   th is   p ap er ,   w e  h av e  id e n ti f y   th e  i d ea l  tr af f ic  f o r   th e   MD MI N  an d   al s o   p r o p o s e  a  n e w   v ar ian t   b ased   o n   MD MI N  th at  is   m o d if ied   d ia g o n al  m es h   w i th   s h u f f le   ex ch a n g e  n et w o r k .   W e  f o cu s   o n   s u g g esti n g   a  n e w   v ar i an t  o f   m e s h   i n ter co n n ec tio n   n et w o r k   ca lled   as   m o d i f ied   d ia g o n al   m e s h   w it h   s h u f f le  e x ch a n g e  i n ter co n n ec tio n   n e t w o r k   ( MD M SEI N)   an d   co m p ar e  it s   p er f o r m a n ce   w it h   e x is ti n g   m es h   i n ter co n n ec tio n   n a m ed   as  s i m p le  2 D  m es h ,   2 D  to r u s ,   d iag o n al  m e s h   ( DM E SH)   an d   m o d i f ied   d ia g o n al  m es h   i n ter co n n ec tio n   n e t w o r k   ( MD MI N )   o n   v ar io u s   t r af f ic   p atter n s   s u ch   as  b it  co m p le m e n t   tr af f ic,   n ei g h b o r   tr af f ic,   to r n ad o   tr af f ic   an d   u n i f o r m   tr af f ic.   W e  h a v e   also   a n al y ze d   th e   p er f o r m a n ce   o f   t h e  p r o p o s ed   t o p o lo g y   w i th   t h e  5 % a n d   1 0 %   o f   h o ts p o t o n   th e  u n if o r m   tr af f ic.   T h e  p ap er   h as b ee n   d i v id ed   i n to   f i v e  s ec tio n s .   Sec tio n   2   in tr o d u ce s   t h e  v ar io u s   m es h   i n ter co n n ec tio n   n et w o r k s   an d   t h e  d if f er en t  t y p es  o f   t h e  tr af f ic s .   T h e  p r o p o s e d   MD MSE I N  is   s h o w n   in   s ec t io n   3 .   I n   Sectio n   4 ,   w e  h a v e  d is c u s s ed   s i m u latio n   en v ir o n m en t   an d   r es u lt s   o n   v ar io u s   tr a f f ic   p atter n s   u s i n g   O MN eT ++   f o llo w ed   b y   co n clu s io n   a n d   r ef er en ce s .       2.   P RE L I M I NARIE S AN D  B A CK G RO UND   Me s h   w a s   t h e  d ir ec t  to p o lo g y ,   w h er e  ea ch   s w itc h   w a s   co n n ec ted   to   th e  co r e  o r   p r o ce s s in g   ele m en t.  Me s h   in ter co n n ec tio n   n et w o r k   h ad   b ee n   w id el y   u s ed   to   c o n n ec t  t h e  p r o ce s s o r .   I t  w as   p o p u lar   d u e  to   its   s i m p lic it y   w h ic h   m ak e s   it  ea s y   to   i m p le m e n t.  T h e  m e s h   to p o lo g y   o r   its   v ar ian ts   h ad   b ee n   u s ed   in   s u p er co m p u ter s   li k e  A P 3 0 0 0 ,   Am eta k   2 0 1 0   [ 6 - 8 ]   C r ay   T 3 D,   C r a y T 3 E   [ 9 ] ,   Fu j its u ,   I n tel  T o u ch s to n e  [ 1 0 ]   an d   s o   o n .   T h e  m es h e s   ar e  v er y   s i m p le s t  i n   n a tu r e  w h ic h   lea d s   to   th e  e x p lo r atio n   o f   d i f f e r en t  v ar ia n ts   o f   t h e   m es h es   li k e  to r u s ,   d ia g o n al   t o r u s   a n d   m an y   m o r e  [ 1 1 ] .   T h e  h i g h   s p ee d   p r o ce s s i n g   r eq u ir e m e n t   n o w ad a y s   co n s is ts   o f   co m m u n icatio n   b e t w ee n   th e   m u lt ip r o ce s s o r   f o r c in g   to   s ea r ch   f o r   t h e  h i g h s p ee d   in ter co n n ec tio n .   T h e  to p o lo g y   h e lp s   i n   m a k i n g   th e  s elec tio n   to   g et  h i g h er   t h r o u g h p u t  at  th e  o p ti m al  co s t .   I t  also   ef f ec ts   t h e   p r o ce s s o r   u tili za tio n   an d   p r o ce s s i n g   p o w er .   I n   p ar ticu lar ,   w e  f o c u s   o n   m es h   in ter co n n ec tio n   esp ec ial l y   d ia g o n al  to r o d ial  m es h   a n d   s u g g es t  its   v ar ian t.  Si m p le  an d   to r u s   m e s h   i n ter co n n ec tio n   n et w o r k   h av e  b ee n   w id el y   u s ed   in   t h e  co m m er c ial  h i g h   co m p u ta tio n s   d e v ice s   [ 1 2 - 1 5 ] .   T h e  m es h   an d   to r u s   i n ter co n n ec tio n   n et w o r k s   ar e  d escr ib ed   in   th e  Fig u r e  1   an d   2   r esp ec tiv e l y .   T h e y   ca n   b e  d escr ib es  as  g r ap h   „ G ‟   h a v i n g   th e  „ n ‟  v er tices  a n d   „ E ‟   ed g es.  I n   m e s h   in ter co n n ec t io n ,   s w i tch e s   r ep r esen t  th e  n o d e  its el f   i.e .   ev e r y   n o d e  r ep r esen t  a   p r o ce s s in g   ele m en t   an d   s w it ch in g   e le m e n t.  T h e  p r o ce s s i n g   ele m en t   is   u s ed   f o r   t h e   co m p u tat i o n .   T h e   s w itc h in g   ele m en t  i s   th e  p ar t  o f   th e  co m m u n icatio n   a n d   r esp o n s ib le  f o r   th e  r o u ti n g   t h e   p ac k ets.  T h e  to r u s   m es h   is   g en er ated   f r o m   t h e  s i m p le  m e s h   b y   j u s t  ad d in g   f e w  ex tr a  lin k s   o r   ed g es  to   co n n e ct  th e  t w o   e x tr e m e s   b o th   h o r izo n tal l y   an d   v er tices.   T h i s   e x tr a  li n k s   ar e  ad d ed   to   r ed u ce   th e   d ia m eter   a n d   i n cr e ases   t h e  b a n d w id th   o f   in ter co n n ec tio n .               Fig u r e  1 .   5 X5   2 D  Me s h     Fig u r e  2 .   T o r u s   o f   5 x 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 1 7   :   10 4 2   –   10 5 0   1044   2 . 1 .   Dia g o na l  M esh   I nte rc o nn ec t io n Ne t w o rk   ( DM E SH )   DM E SH  i s   a   v ar ia n t  o f   m es h   i n ter co n n ec tio n   n et w o r k .   T h e  d i f f er e n ce   b et w ee n   D ME SH  a n d   2 D   T o r u s   is   t h at,   i n   DM E SH  t h e   n o d es  ar e  co n n ec ted   d ia g o n a ll y   in s tead   o f   b ein g   co n n ec te d   h o r izo n tall y   a n d   v er ticall y .   DM E SH   is   d escr ib ed   in   t h e  Fi g u r e  3 .   T h e  DM E SH  w as   also   h av in g   a  lo t   o f   v ar ian ts   p r o p o s ed   b y   th e  v ar io u s   r esea r c h er s   [ 1 6 - 1 9 ] .   Her e,   w e  s u g g e s ted   th e  m o d i f icat io n   o n   t h e  MD MI N  [ 5 ]   as  v ar ian t  o f   d iag o n al  m es h   d escr ib ed   i n   t h e  Fig u r e  4 .   T h e  MD MI N  i s   h a v in g   th e  h o r izo n tal  a n d   v er tic al  lin k   co n n ec tio n s   o v er   th e  b o u n d ar ies  n o d es a n d   th e  d iag o n al  n o d es o n   t h e  in te r io r   n o d es.             Fig u r e  3 .   8 X8   DM esh   Desi g n ed   o n   O m n et+ +   Fig u r e  4 .   8 X8   MD MI N  Desig n ed   o n   O m n et+ +       2 . 2 .   Def ini t io n o f   Net wo rk   T ra f f ic  P a t t er ns   T h e  tr af f ic   p atter n   i s   d e f in ed   as  t h e  s p atial   d is tr ib u t io n   o f   m es s ag e s   o v er   th e  n o d es,  it   is   r ep r esen ted   b y   t h e  m atr ix   ˄   a n d   th e  ele m e n t o f   t h e  m a tr ix   λ s, d   d escr ib es t h e  n u m b er   o f   p ac k e ts   f r o m   s o u r ce   to   d esti n atio n .   Def ini t io n  2 . 2 . 1   B i t   Co m ple m e nt  T ra f f ic:   A d d r ess   o f   t h e  d esti n atio n   n o d e  is   t h e  b it w is e   co m p le m e n t  o f   t h e   ad d r ess   o f   th e  s o u r ce   n o d e.   I t  ca n   b e  g iv e n   b y   t h e  eq u atio n   ( 1 )   [ 1 ] ,   [ 2 0 - 2 1 ] .     i i s d ~     ( 1 )     Def ini t io n  2 . 2 . 2   Unifo r m   Dis t ribute d  T ra f f ic:   I n   th i s   tr a f f i c  eq u al  n u m b er s   o f   p ac k et s   ar e  r ec eiv ed   b y   ea c h   n o d e. T h e  tr af f ic  p atter n   ca n   b e  d escr ib ed   in   eq u atio n   ( 2 )     N d s 1 ,   ( 2 )     Her e  „ N ‟   is   t h e  n u m b er   o f   n o d es.  T h is   m a k es t h e  p r o b ab ilit y   o f   ea ch   n o d e  as u n i f o r m   [ 1 ] ,   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   Def ini t io n  2 . 2 . 3   Neig hb o rho o d  T ra f f ic :   Her e,   ea ch   n o d e  s en d s   t h e  d ata  to   t h e  co r r e s p o n d in g   d iag o n al   n eig h b o r   an d   it  i s   g iv e n   b y   e q u atio n   ( 3 )   an d   eq u atio n   ( 4 ) ,   w h e r e  „ k ‟   i s   t h e  n u m b er   o f   n o d es  in   p ar tic u lar   d i m en s io n   [ 1 ] ,   [ 2 0 ] .     k s d x x m o d ) 1 (   ( 3 )     k s d y y m o d ) 1 (   ( 4 )     Def ini t io n 2 . 2 . 4   T o rna do   T r a f f ic:   T h is   tr af f ic   is   s i m ilar   to   th e  n ei g h b o r   tr af f ic  b u t p ac k et s   ar e  s e n d in g   to   t h e   n o d es  at  h al f   o f   t h e  d is tan ce   th at  is   g i v en   b y   t h e  t w o   ex p r ess io n s   o n e  f o r   x   a n d   o n e  f o r   y - co m p o n en t.  I t  is   d escr ib ed   in   eq u atio n s   ( 5 )   an d   ( 6 ) ,   w h er e  „ k ‟   i s   th e  n u m b er   o f   n o d es   i n   p ar ticu lar   d i m e n s io n   [ 1 ] ,   [ 2 0 ] .       k k s d x x m o d 1 2   ( 5 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       A   Mo d ified   Dia g o n a l Mesh   S h u ffle E xc h a n g e   I n terco n n ec tio n   N etw o r k  ( A ka s h   P u n h a n i)   1045   k k s d y y m o d 1 2   ( 6 )     Def ini t io n  2 . 3 . 5   H o t s po t :   W h en   a  n o d e  r ec eiv es  h ig h er   tr af f ic  in   co m p ar is o n   to   th e  o th er   n o d es,  th en   w e  s a y   th at  th er e   is   a  h o ts p o t  i n   t h e   n et w o r k .   T h e  h o t  s p o t  tr af f i c  is   m a th e m atica l l y   r ep r esen t ed   as  d escr ib ed   i n   eq u atio n   ( 7 ) .     c d y     (7 )     w h er e  „ c ‟   is   a n   ar b itra r y   n o d e  o n   w h ic h   t h e  tr af f ic  is   m o v i n g   to   [ 1 ] .       3.   M O DIFIE D  D I A G O NAL  M E SH   SH UF F L E   E XCH A NG E   I N T E R CO NNE CT I O N  NE T WO RK   ( M D M SE I N)   Mo d if ied   d iag o n al   m es h   w it h   s h u f f le   ex c h a n g e   in ter co n n ec t io n   n e t w o r k   i s   a n   e n h a n ce m en t  o v er   t h e   MD MI N.   T h e  MD MI N  w as  h av i n g   lo w   av er a g e  p ath   le n g th   o v er   t h e  to r u s   m es h   an d   d i ag o n al  m es h ,   s o   to   i m p r o v e  t h e  p er f o r m a n ce   o f   MD MI N  f u r th er   in tr o d u ce s   a   s h u f f le  ex c h a n g e   n et w o r k   o n   th e  h o r izo n tal  a n d   v er tical  li n k s .   T h e  s h u f f le  e x c h an g e  n et w o r k   is   d escr ib ed   in   th e  Fi g u r e  5 .   T h e  m ai n   o b j ec ti v e  b eh i n d   s elec ti n g   th e  s h u f f le  ex c h a n g e   is   th a t,  i t  r ed u ce s   t h e  d ia m eter s   alo n g   th e  h o r izo n tal   an d   v er tical  n o d e  o f   th e  n et w o r k .   T h e  d i am eter   o f   th e  s h u f f le  ex ch an g e  n et w o r k   o f   „ N ‟   n o d es  i s   eq u al  to   2 * lo g 2 (N - 1) [ 2 2 ] .   A n d   th e  m o d if ied   I N   o f   th e  8 X 8   is   d escr ib ed   in   th e  Fig u r e  6 .   T h e  ed g es  in   th e  to p o lo g y   ar e  d escr ib ed   b y   th e  eq u atio n   ( 8 ) .   T h e   ass u m p tio n s   w h ile  w r iti n g   t h e   eq u atio n s   ar e  as  f o llo w s :  T h e  n o d es  lie  in   th e  f ir s t  q u ad r an t  o f   th e  co o r d in ate  s y s te m .   Fo r   an y   n o d e  th e  co o r d in ates  ar e  as  ( x ,   y ) .   W e  ca n   w r ite  th e  eq u at io n s   ( 8 ) , ( 9 ) , ( 1 0 ) , ( 1 1 )   f o r   x   an d   y - co o r d in ates a s :     )} , ( ) , ( { ) , ( ) ' , ' ( y x y x g y x f y x   ( 8 )     i i Y X y x f ) , (   ( 9 )     w h er e   Xi  an d   Yi  ar e  th e  s ets  g iv en   b y   th e  n o tatio n s   as  f o llo w s :          { (       )   (       )                                           (       )                                                                                       (       )                                                                                       }   ( 1 0 )     Si m i lar   eq u atio n   i n   ter m s   o f   Y i c an   b e  u s ed   to   r ep r esen t th e  y   co o r d in ate  p o in ts .       (       )   {                 (            )                                                                                                                                       (           )                                                                                                                                                                                             (            )                                                                                                                                 (           )                                                                                                                                                                                       (             )                                                                                                                                   (           )                                                                                                                                                                                       (             )                                                                                                                                 (           )                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         }                   ( 1 1 )     T o   u n d er s tan d   t h ese  eq u at io n s ,   w e  h a v e  to   s t u d y   t w o   ca s e s :   Ca s e  1 :   T h e  n o d e  is   an   in ter n a l n o d e  o f   th e  MD MSE I N  i n ter co n n ec tio n .   L et  th e   n o d e  i s   s a y   ( 1 ,   5 )   th e n   w e   h a v e  to   u s e  t h e  eq u atio n   ( 1 0 )   to   f in d   X i   as   x   s at is f ie s   t h e  f ir s t   co n d itio n   s o   t h e  s et  X i   i s   g iv en   as:   X i   =  {0 ,   2 }  Si m ilar l y   Y i   is   g i v en   a s :  Y i   =   {4 ,   6 }.   No w   ac co r d in g   to   eq u atio n   ( 9 )   w e  g et  t h e  f ( x ,   y )   a s   th e  C ar te s ia n   p r o d u ct  o f   th e  t w o   s et s   ar e  as  f o llo w s :  f ( x , y ) ={ ( 0 ,   4 ) , ( 0 ,   6 ) , ( 2 ,   4 ) , ( 2 ,   6 ) }  A f ter   co m p u ti n g   f ( x ,   y ) ,   w e  h a v e  to   co m p u te  g ( x ,   y )   f r o m   eq u a tio n   ( 1 1 )   as x ,   y   a r e  n o t th e  b o u n d ar y   v alu e s   s o   w e   g o t   th e   r es u lt   as   φ.   So   t h e  n o d e  ( 1 ,   5 )   is   co n n ec t ed   to   ( x 0   ,   y   0   )   g i v en   b y   eq u atio n   8   w h ic h   i s   a s   f o llo w s :  ( x 0   ,   y   0   )   =  {( 0 ,   4 ) , ( 0 ,   6 ) , ( 2 ,   4 ) , ( 2 ,   6 ) }  Fro m   th e   Fig u r e  6 ,   w e  ca n   v er if y   t h at   th e  n o d e  ( 1 ,   5 )   is   co n n ec ted   to   th e s e  f o u r   n o d es.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 1 7   :   10 4 2   –   10 5 0   1046   Ca s e  2 :   T h e  n o d e  is   a  b o u n d ar y   n o d e   L et  t h e  b o u n d ar y   n o d e  is   ( 0 ,   7 ) .   Ag ain   f r o m   eq u atio n   ( 1 0 ) ,   w e  s a y   th a t X i =   {( 0   +  1 ) }  an d   Yi  =  {( 7   −   1 ) }  F(x ,   y )   =  {( 1 ,   6 ) },   ag ain   f r o m   eq u atio n   ( 1 1 )   w e   g et :  X= 0   an d   y m o d 2 !   =0   So   co o r d in ates  ar e  ( x ,   y - 1 )   i.e .   ( 0 ,   6 ) .   Sim ilar l y   y =0   an d   x m o d 2 == 0   T h e  co o r d in ates  ar e  ( x +1 ,   y )   i.e .   ( 1 ,   7 )   An d   th e  to tal  co o r d in ates  f r o m   eq u atio n ( 8 )   ar e:  {( 0 ,   6 ) , ( 1 ,   7 ) , ( 1 ,   6 ) }  Fro m   th e  Fig u r e  6 ,   w e   v er if y   th a t  th e  n o d e  ( 0 ,   7 )   is   co n n ec ted   to   th es e   th r ee   n o d es.           Fig u r e  5 .   T h e  ar ch itectu r e  o f   S h u f f le  E x c h a n g e  Ne t w o r k   o f   8   No d es           Fig u r e  6 .   T h e  ar ch itectu r e  o f   Mo d if ied   Diag o n al  Me s h   Sh u f f le  E x c h a n g e  I n ter co n n ec tio n   Net w o r k   o f   8 X8   an d   its   OM NeT   v er s io n       4.   E VA L UA T I O N  O F   M D M SE I N  AND  O T H E R  M E SH E S  O N  T RAF F I C  P AT T E RNS  U SI N G   O M NE T + +   4 . 1 .   E x peri m e nta l Set up   a nd   T e s t bed   I n   th is   s ec tio n ,   w e  p r esen ted   th e  s i m u latio n   r es u lts .   W e  h av e  u s ed   L e n o v o   S y s te m   h a v in g   I n tel  C o r e   2   C P U  T 5 2 0 0 @ 1 . 6 0   GHz ,   2   GB   o f   R A M  r u n n i n g   w it h   W i n d o w s   7   an d   OM NeT ++   Si m u lato r   v er s io n   4 . 4 . 1   f o r   th e  s i m u latio n .   Def ini t io n  4 . 1 . 1   O M NeT:   O MN eT ++   is   a  f r a m e w o r k   b ase d   o n   ec lip s e  I DE   to   p r o v id e   th e  g r ap h ical   en v ir o n m e n t   f o r   t h e  s i m u lat i o n s .   T h e  OM NeT ++   u s es  t h e  m o d u lar   co n ce p t  an d   h a v e   co m p o n en t  b ased   lib r ar y   f o r   s i m u la tio n   o f   b o th   th e  w ir ed   an d   w ir eles s   n et w o r k s   [ 2 3 ] .   Fig u r e  7   s h o w s   t h at,   e ac h   n o d e  is   h av i n g   th e  3   co m p o n e n ts   w h ich   ar e  ap p ,   r o u t in g   a n d   q u e u es.  T h ese  q u e u es  ar e  f u r t h er   co n n ec ted   b y   t h e  l in k   to   an o th er   n o d e  b y   th e  ch a n n el   b ased   o n   to p o lo g ical  d esig n   I N  u s ed .   T o   u n d er s tan d   th e   w o r k i n g   o f   ea ch   co m p o n e n t,  w e  s h o u ld   k n o w  th e  r o le  o f   ea ch .   T h e  ap p   is   th e  m o d u le  t h at  r esp o n s ib le  f o r   g en e r at in g   a n d   r ec eiv in g   th e   p ac k et s   t h at  co m es   f r o m   t h e  d es tin a tio n .   T h e   ap p   m o d u le   is   s i m p l y   b eh a v i n g   as   th e   s o u r ce   an d   s in k .   W e  h av e  to   d ef i n e  t h e  p atter n   o f   o u r   tr a f f ic   i n   t h e  ap p   m o d u le  its el f .   T h e  s ec o n d   m o d u le  is   t h e  r o u t in g .   W e  h av e  to   p r o v id e  th e  r o u t i n g   alg o r it h m   f o r   to p o lo g y .   I n   o u r   ca s e,   w e  h a v e  u s ed   th e  d i s t an ce   v ec to r   r o u ti n g   w h ic h   i s   d ef a u lt   i m p le m e n ted   in   th e   OM NeT ++ .   I t  u s es   t h e   r o u tin g   tab le  f o r   f i n d i n g   th e   o p tim a l  p at h   w h ic h   h as  b ee n   d ec id ed   b ased   o n   th e   n ei g h b o r   o f   n o d es  f o r   ea c h   n o d e.   T h e  q u e u es  ar e  u s ed   to   s t o r e  th e  p ac k et s   t h a t   ar e  ar r iv in g   f r o m   t h e  n o d e  an d   p ar ticu lar   ch an n e l,  an d   th e  p ac k ets  to   b e  s en t  b y   a  p ar ticu lar   ch a n n el.   D u r in g   th e  s i m u lat io n ,   w e  h a v e  d esi g n ed   th e   q u e u es  a n d   th er e  h as   n o   r estrictio n   o n   t h e  s ize  o f   th e  q u eu e  th at   m e a n s ,   w e  ca n   s to r e  an y   n u m b er   o f   p ac k ets  i n   t h e  b u f f er .   D u r in g   th e  s i m u latio n   th er e  i s   n o   d r o p   o f   p ac k et  d u e  to   th e   q u eu e  s ize.   T h e  ch a n n el s   u s e d   ar e  b id ir ec tio n al  b u t  in   s o m e  to p o lo g ies  t h e  l in k s   ar e  u n id ir ec tio n al.   I n   t h is   w a y ,   th e  c h an n el s   ar e  co n n ec t ed   u s in g   t h e  in - p o r ts   an d   o u t - p o r ts .   T h is   m ak e s   th e  c h an n el  u n id ir ec tio n al.   Def ini t io ns   4 . 1. 2   Net w o rk   T hro ug hp ut:   T h r o u g h p u t  is   d ef in ed   a s   th e   n u m b er   o f   s u cc e s s f u l   m es s ag e  t h at  i s   r ec eiv ed   i n   p er   u n it  o f   ti m e.   I n   a  s y s te m   w e   ca lcu late  t h e  ag g r eg ate  th r o u g h p u t,  w h ich   i s   th e   s u m   o f   t h r o u g h p u t o f   ea c h   an d   ev er y   n o d e  [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .     Def ini t io ns   4 . 1. 3   Net w o rk   la t ency :  Net w o r k   late n c y   is   d ef in ed   as  th e  ti m e  ta k en   f o r   t h e   m es s a g es   f r o m   th e  s o u r ce   to   d esti n atio n .   T h e  laten c y   o f   th e  n et w o r k   will  in cr ea s es  w h en   n et w o r k   b eg in s   to   s atu r ates  as   th e  p ac k et  h as to   w ait  i n   th e  n et w o r k   f o r   lar g e  f r ac tio n   o f   ti m e  [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       A   Mo d ified   Dia g o n a l Mesh   S h u ffle E xc h a n g e   I n terco n n ec tio n   N etw o r k  ( A ka s h   P u n h a n i)   1047   Def ini t io n  4 . 1. 4   L o a d  f a ct o r :   I t  is   th e  r atio   o f   th e  a m o u n t  o f   th e  tr a f f ic  th at  m u s t  cr o s s   c h an n el  „ c ‟   if   ea ch   i n p u t  in j ec ts   o n e  u n it  o f   tr af f ic  ac co r d in g   to   th e  g i v e n   tr af f ic  p atter n .   T h e  lo ad   f ac to r   m o r e  u n d er s ta n d   b y   ex a m p le  d escr ib ed   i n   Fi g u r e  8 .   I f   th er e  is   a   ch a n n el  a n d   it  is   b u s y   f o r   all   th e   ti m e  o f   o b s er v atio n ,   w e  ca n   s a y   t h at  lo ad   o n   th e   ch a n n el  i s   1 0 0 %.  I f   th e  tr a f f ic  i s   h alf   o f   th e  ti m e  p er io d   th e  c h a n n e l  is   id ea l  th e n ,   w e  ca n   s a y   th a t  lo ad   o n   th e  ch an n e l  is   5 0 %  [ 2 1 ] ,   [ 2 4 ] .   T h er ef o r e,   w e  ca n   d escr ib e  th e  lo a d   o n   th e  v ar io u s   to p o lo g ies   u s i n g   in ter   p ac k et  d ela y .           Fig u r e  7 .   Descr ib in g   t h e  m o d u les o f   a  n o d e  in   o m n et+ +           Fig u r e  8 .   Descr ib es th e  c h an n el  w it h   1 0 0 % a n d   5 0 % lo ad s       4 . 2 .   Co m pa ra t iv e  Ana ly s is   a nd   Dis cu s s io n   T h e  p ar am eter s   u s ed   in   t h e  e x p er im e n tal  s etu p   u s ed   f o r   Sce n ar io   1   an d   Scen ar io   2   ar e  d e s cr ib ed   in   T ab le  1   b elo w .         T ab le  1 .   P r im ar y   n et w o r k   p ar a m eter s   u s ed   in   t h e  e x p er i m e n t al  s etu p   Sce n ar io   1   N e t w o r k   P a r a me t e r s   S i mu l a t i o n V a l u e s   ( S c e n a r i o   1 )   S i mu l a t i o n V a l u e s   ( S c e n a r i o   2 )   C h a n n e l   b a n d w i d t h   1   G b p s   1   G b p s   P a c k e t   si z e   1 0 2 4   B y t e s   1 0 2 4   B y t e s   C h a n n e l   d e l a y   1 0 0 ms   1 0 0 ms   N u mb e r   o f   n o d e s   64   64   S w i t c h   d e l a y     0   ms   0   ms   H o t S p o t s   -   5 %  a n d   1 0 %       4 . 2 . 1 .   Unifo r m   T ra f f ic   W e  ca n   s ee   f r o m   t h e  g r ap h   w h ich   s h o w s   i n   Fig u r e  9   th at  b o th   th e  MD MI N  an d   MD MSE I N   in ter co n n ec tio n   ar e  co m p ar ab l e  to   ea ch   o th er   i n   p er f o r m a n ce   b u t  th e   m e s h   h a s   s at u r ated   q u ite  ea r lier   at  lo w er   lo ad .   T h e  to r u s   n et w o r k   s h o ws  th e   in cr ea s e  in   late n c y   at   q u ite  lo w er   lo ad   i n   co m p ar is o n   to   th at  o f   MD MI N   an d   MD MSE I N.   W e  ca n   s ee   th at,   th e  b etter   p er f o r m an ce   f o r   p ac k et  in j ec tio n   r ate  is   1 0 . 2 4   µs  an d   DM E SH  i s   g iv in g   t h e  b es t  r es u lts ,   th is   i s   b ec au s e  t h e  DM E SH  i s   h av i n g   h ig h er   b is ec t io n   w id t h   a n d   h ig h   d eg r ee   o f   n o d es   th is   in cr ea s es  t h e  co s t   o f   t h e   I N.   I n   MD MI N  a n d   MD M S E I N,   w e  h a v e  r e m o v ed   th e   l o n g   to r o d ial  li n k s ,   be ca u s e  th e  lo n g   to r o d ials   li n k s   r esu lt s   i n   v ar y in g   late n c y   a n d   b r in g s   t h e  n o n   u n if o r m it y   in   th e  n et w o r k .     4 . 2 . 2 .   B it   Co m ple m ent   T ra f f ic     I n   t h e  ca s e  o f   b it  co m p le m en t   tr af f ic,   i t  i s   o b s er v ed   f r o m   t h e  g r ap h   w h ich   s h o w s   i n   Fi g u r e  1 0   th at   MD MSE I N  h as  g i v en   g o o d   p er f o r m an ce .   T h e  MD MI N  h as   also   g iv e n   lo w   late n c y   f o r   i n i tial  lo ad s   b u t   as   th e   lo ad   in cr ea s es,  th e  laten c y   h a s   also   in cr ea s ed   an d   b ec am e  al m o s t  eq u al  to   th at  o f   to r u s   n et w o r k .   L a ter   f o r   h ig h er   lo ad   laten c y   o f   to r u s   b ec a m e  m o r e  t h a n   MD M I N  b u t  p r o p o s ed   MD MSE I N  h a s   g i v en   b etter   p er f o r m a n ce   u s i n g   al l  th e  d i f f er en t  lo ad s   b ased   o n   th e  p ac k et  in j ec tio n   r ate.   T h e  MD MSE I N  h as  g i v e n   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 1 7   :   10 4 2   –   10 5 0   1048   i m p r o v e m en t  o f   9 %  ca lcu late d   o n   th e  b asis   o f   th e  m ea n   o f   th e  r elativ e  d i f f er e n ce   b et w ee n   to r u s   t h at  is   g iv e n   b y   t h e  r elatio n   a s   d escr ib ed   in   th e  eq u atio n   ( 1 2 )   b elo w :             Fig u r e  9 .   Av er ag e  L ate n c y   o n   Un i f o r m   tr af f ic     Fig u r e  1 0 .   A v er a g e  L a ten c y   o n   B it c o m p le m e n t  tr af f ic                    ∑                                                   (1 2 )     T h e  r esu lts   o f   MD MSE I N  ar e   also   co m p ar ab le  to   th at  o f   DM E SH  u p to   th e  in ter   p ac k et  a r r iv al  d ela y   o f   1 3 . 6 5   µs.     4 . 2 . 3 .   T o rna do   T ra f f ic   Fro m   th e  Fig u r e  1 1   w e  o b s er v ed   th at,   t h e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  p r o p o s ed   an d   MD MI N  is   co m p ar ab le   to   th at  to r u s   m e s h   a n d   is   b ette r   th an   t h at  o f   th e  s i m p le  m e s h   ev en   t h o u g h   t h e  len g t h   o f   t h e   w ir e  i n   t h e  ca s e  o f   to r u s   i s   h i g h er .   T h e  n u m b er   o f   to r o d ial  li n k s   is   m o r e  b u t,  t h e  d iag o n al   m es h   i s   h a v in g   h i g h   p er f o r m an ce   d u e   to   th e  f ac t o f   d o u b le  b is ec tio n   w id t h   an d   co m p le x   d iag o n a l i n ter co n n ec tio n   o f   t h e  d iag o n al   m es h .     4 . 2 . 4 .   Neig hb o r  T ra f f ic     T h e  p er f o r m a n ce   o f   t h e  MD MSE I N  an d   M DM I N  i s   a g ain   co m p ar ab le  to   t h at   o f   th e   to r u s   an d   f o u n d   b etter   th an   th at  o f   t h e  s i m p le  m es h   as  d escr ib ed   in   Fig u r e  1 2 .   W e  f o u n d ,   th ese  p er f o r m a n ce s   w it h o u t  u s i n g   th e  lo n g   to r o d ial  lin k s .   T h e  n e ig h b o r   tr af f ic   is   co n s id er ed   to   b e  i m p o r tan t  f o r   an y   I N  b ec au s e,   th e  ap p licatio n   is   co m m u n ica te  m o r e  to   th e  n eig h b o r   in   co m p ar is o n   to   t h at  o f   d is tan t n o d e.   T h e  p o s itiv e  p o in t h er e  i s   th a t,  w e  h av e  ac h ie v ed   th e  p er f o r m a n c e  b etter   th an   t h at  o f   DM E SH  w h ic h   is   h av i n g   t h e  d o u b le  b is ec tio n   b an d w i d th   i n   co m p ar is o n   to   th at  o f   MD MS E I N  an d   MD MI N.   Scena rio   2   I n   s ce n ar io   2 ,   w e   h av e  co n s id er ed   th e  h o ts p o t   tr af f ic  o f   5 %  a n d   1 0 %  alo n g   w it h   t h e   u n i f o r m   tr a f f ic  an d   t h e  r esu lts   h av e  b ee n   d i s cu s s ed   as  f o llo w s :      4 . 2 . 5 .   Unifo r m   T ra f f ic  w it h ho t s po t   5 %   T h e  p er f o r m a n ce   o f   tr af f ic  a t  th e  5 %  o f   h o ts p o t  is   d e s cr ib ed   in   Fi g u r e  1 3 .   I t  s h o w s   t h e  i n cr ea s e  i n   th e  late n c y   o f   ea c h   o f   t h e  2 D  m es h   to p o lo g y   s i g n i f ican tl y   c o m p ar ed   to   th e  u n i f o r m   tr af f i c  w it h   n o   h o t s p o ts .   T h e  o th er   to p o lo g ies  2 D  to r u s ,   M DM I N,   MD M SEI N  a n d   DM E SH  ar e  n o t  s ig n i f ica n tl y   a f f ec ted   b y   t h e  h o ts p o ts .   T h e  r esu lt s   o f   2 D  to r u s ,   MD MI N  a n d   MD MSE I N  ar e  al m o s t id en tica l.     4 . 2 . 6 .   Unifo r m   T ra f f ic  w it h ho t s po t   1 0 %     T h e  p er f o r m a n ce   o f   tr af f ic  d e s cr ib ed   in   t h e  Fi g u r e  1 3   an d   1 4 .   W e  f o u n d   th a t  at  lo w er   h o ts p o t  th e   p er f o r m a n ce   o f   MD MI N   an d   MD MSE I N  ar e  a f f ec ted   b u t,  w h e n   t h e  h o t s p o t  h a s   i n cr ea s e d   f r o m   5 %  to   1 0 %  p er ce n t  th e  late n c y   o f   t h e  t o r u s   is   al s o   s i g n if ica n tl y   r e d u ce d   in   co m p ar is o n   to   th a t  o f   MD MI N  a n d   MD MSE I N.   0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 1 6 3 . 8 4 5 4 . 6 1 3 2 . 7 7 2 3 . 4 1 1 8 . 2 1 3 . 6 5 1 0 . 2 4 8 . 1 9 5 . 8 5 4 . 5 5 A v e r a g e   L a t e n c y   ( S e c )   In t e r   Pa c k e t   A r r i v a l   D e l a y ( µ sec )   2 D   M ESH 2 D   To r u s D M ESH M D M I N M D M S EI N 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 1 6 3 . 8 4 5 4 . 6 1 3 2 . 7 7 2 3 . 4 1 1 8 . 2 1 3 . 6 5 1 0 . 2 4 8 . 1 9 5 . 8 5 4 . 5 5 A v e r a g e   L a t e n c y   ( S e c )   In t e r   Pa c k e t   A r r i v a l   D e l a y ( µ sec )   2 D   M ESH 2 D   To r u s D M ESH M D M I N M D M S EI N Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E     I SS N:  2088 - 8708       A   Mo d ified   Dia g o n a l Mesh   S h u ffle E xc h a n g e   I n terco n n ec tio n   N etw o r k  ( A ka s h   P u n h a n i)   1049         Fig u r e  1 1 .   A v er a g e  L a ten c y   o n   T o r n ad o   tr af f ic     Fig u r e  1 2 .   A v er a g e   L a ten c y   o n   Nei g h b o u r   tr af f ic             Fig u r e  1 3 .   A v er a g e  L a ten c y   o n   u n i f o r m   tr af f ic  w i th   5   % h o ts p o t     Fig u r e  1 4 .   A v er a g e  L a ten c y   o n   u n i f o r m   tr af f ic  w i th   1 0 % h o ts p o t       5.   CO NCLU SI O N  AND  F U T U RE   WO RK   W e  h av e   p r o p o s ed   a  n e w   to p o lo g y   b ased   o n   t h e  e x i s ti n g   t o p o lo g y   th a t  i s   MD MI N.   Fro m   Fig u r e  9   w e  f o u n d   t h at   th e   MD MI N  a n d   MD MSE I N  ar e  b etter   t h an   t o r u s   n et w o r k   o v er   th e   U n i f o r m   tr a f f ic.   Fi g u r e  1 0   s h o w s   th at  MD MSE I N  h as  i m p r o v ed   o v er   MD MI N  its   p r ev i o u s   s u cc es s o r .   I n   ca s e  o f   to r n ad o   tr af f ic  t h e y   ar e   j u s t  n ea r   to   th e  to r u s   to p o lo g y .   I n   ca s e  o f   n ei g h b o r   tr af f ic  s h o w s   t h e  i m p r o v e m e n t  b u t  M D MSE I N  is   s li g h tl y   s lo w   i n   co m p ar is o n   to   th at  o f   MD MI N.   Fro m   t h e  en tire   Fi g u r e  9   to   1 2   w e  ca n   co n clu d e  t h at  MD MSE I N  ca n   b e  u s ed   f o r   t h e  ap p licatio n s   b ased   o n   t h e  b it   co m p le m e n t  tr af f ic  a n d   n e ig h b o r   tr af f ic.   T h e  Fi g u r e  1 3   a n d   1 4   co n clu d e  t h at   in ter co n n ec t io n   is   a ls o   m a n ag ed   t h e  h o ts p o ts   in   th e   n et w o r k s .   I n   th e   ca s e  o f   5 %  h o ts p o t  we   h av e  g o t  t h e  r es u lt  co m p ar ab l e  to   th at  o f   to r u s   as   th e  h o ts p o ts   s elec ted   t h e  to p o lo g y   is   f av o r ab le  to   th at  o f   to r u s .   T h e  laten c y   o f   to r u s   ap p ea r s   to   b e  g o o d   b u t  as  th e  h o ts p o t  h as  b ee n   r ai s ed   to   1 0 %  th en   to r u s   b eg i n s   to   s atu r ate.   T h e  to p o lo g y   it s el f   is   n o t  r esp o n s ib le  f o r   t h e  p er f o r m a n ce .   I t  is   a ls o   af f ec ted   b y   t h e  r o u ti n g   alg o r ith m   a n d   f lo w   co n tr o l  m ec h an i s m   u s ed .   T h er ef o r e,   in   f u tu r e  w e  w ill  i n v esti g ate  t h e   d eter m i n i s tic  an d   ad ap tiv e  r o u tin g   al g o r ith m s   s u itab le  f o r   th e  p r o p o s ed   to p o lo g y   b ec au s e  it  ca n   b e  s e en   as  s h o r test   p ath   alg o r ith m   b u t  m a y   n o t  b e  ef f i cien t  i n   th e  ca s e  o f   co n g est io n   s o   w e  h a v e  to   s ea r ch   f o r   th e   ad ap tiv e  alg o r ith m   f o r   th e  p r o p o s ed   to p o lo g y .       RE F E R E NC E S   [1 ]   W .   J.  Da ll y   a n d   B.   P .   T o w les ,   “ P r in c ip les   a n d   p ra c ti c e s o f   in terc o n n e c ti o n   n e tw o rk s ,”   El se v ier,  2 0 0 4 .   [2 ]   W .   J.  Da ll y   a n d   B.   T o w les ,   “ Ro u te   p a c k e ts,   n o t  w ires :  On - c h i p   i n terc o n n e c ti o n   n e tw o rk s,”  in   De s ig n   Au t o ma t io n   Co n fer e n c e ,   2 0 0 1 .   Pr o c e e d in g s ,   I EE E,   p p .   6 8 4 – 6 8 9 ,  2 0 0 1 .    0 0 . 0 5 0 . 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 2 5 0 . 3 1 6 3 . 8 4 5 4 . 6 1 3 2 . 7 7 2 3 . 4 1 1 8 . 2 1 3 . 6 5 1 0 . 2 4 8 . 1 9 5 . 8 5 4 . 5 5 A v e r a g e   L a t e n c y   ( S e c )   In t e r   Pa c k e t   A r r i v a l   D e l a y ( µ sec )   2D   M E S H 2D   T o ru s DM E S H MD MIN M D M S EI N 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 1 6 3 . 8 4 5 4 . 6 1 3 2 . 7 7 2 3 . 4 1 1 8 . 2 1 3 . 6 5 1 0 . 2 4 8 . 1 9 5 . 8 5 4 . 5 5 A v e r a g e   L a t e n c y   ( S e c )   In t e r   Pa c k e t   A r r i v a l   D e l a y ( µ sec )   2 D   M ESH 2 D   To r u s D M ESH M D M I N M D M S EI N 0 0 . 1 0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 6 1 6 3 . 8 4 5 4 . 6 1 3 2 . 7 7 2 3 . 4 1 1 8 . 2 1 3 . 6 5 1 0 . 2 4 8 . 1 9 5 . 8 5 4 . 5 5 A v er a g e  La t ency   ( S ec )   In t e r   Pa c k e t   A r r i v a l   D e l a y ( µ sec )   2 D   M ESH 2 D   To r u s D M ESH M D M I N M D M S EI N 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 0 . 1 0 . 1 2 0 . 1 4 16 3.84 54 .61 32 .77 23 .41 18 .2 13 .65 10 .24 8.1 9 5.8 5 4.5 5 A v e r a g e   L a t e n c y   ( S e c )   In t e r   Pa c k e t   A r r i v a l   D e l a y ( µ sec )   2 D   M ESH 2 D   To r u s D M ESH M D M I N M D M S EI N Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I J E C E    Vo l.  7 ,   No .   2 ,  A p r il   2 0 1 7   :   10 4 2   –   10 5 0   1050   [3 ]   M .   Aw a d a ll a   a n d   H.  Ko n so w a ,   “ P e rf o rm a n c e   e n h a n c e m e n t  o f   m u lt ico re   a rc h it e c tu re , ”   In ter n a ti o n a l  J o u r n a l  o f   El e c trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g ,   v o l /i ss u e :   5 ( 4 ) ,  p p .   6 6 9 ,   2 0 1 5 .     [4 ]   T .   A d io n o ,   e t  a l. ,   “ A n   so c   a rc h it e c tu re   f o r  re a l - ti m e   n o ise   c a n c e ll a ti o n   sy ste m   u sin g   v a riab le  sp e e c h   p d f   m e th o d , ”   In ter n a t io n a l  J o u rn a l  o f  E lec trica l  a n d   C o mp u ter   En g in e e rin g ,   v o l / issu e :   5 ( 6 ) ,   2 0 1 5 .   [5 ]   A .   P u n h a n i,   e t  a l. ,   “ A   m o d i f ied   d iag o n a l  m e sh   in terc o n n e c ti o n   n e tw o rk , ”   in   In d ia   C o n fer e n c e   ( I NDICO N),   2 0 1 4   An n u a l   IEE E .   IEE E,   p p .   1 – 6 ,  2 0 1 4 .    [6 ]   C.   L .   S e it z ,   e t  a l. ,   “ T h e   a rc h it e c tu re   a n d   p ro g ra m m in g   o f   th e   a m e t e k   se ries   2 0 1 0   m u lt ico m p u ter,”  in   Pro c e e d in g s o f  th e   th ird   c o n fer e n c e   o n   Hy p e rc u b e   c o n c u rr e n t  c o m p u ter s  a n d   a p p li c a ti o n s:  Arc h it e c t u re ,   so ft w a re ,   c o mp u ter   sy ste ms ,   a n d   g e n e ra l  issu e s ,   A C M ,   v o l.   1 ,   p p .   3 3 – 37 ,  1 9 8 8 .    [7 ]   L .   Bh u y a n ,   “ S p e c ial  issu e   o f   in ter c o n n e c ti o n   n e tw o rk s,”  IEE E  Co m p u ter ,   v o l / issu e :   20 ( 6 ) ,   1 9 8 7 .     [8 ]   R.   V a ish ,   e t  a l. ,   “ On   a   d e a d lo c k   a n d   p e rf o rm a n c e   a n a l y sis  o f   a lb r  a n d   d a r  a lg o rit h m   o n   x - to ru s  t o p o l o g y   b y   o p ti m a l   u ti li z a ti o n   o f   c ro ss   li n k s  a n d   m in im a l  lo o k u p s,”  T h e   J o u rn a l  o f  S u p e rc o mp u ti n g ,   v o l /i ss u e :   59 ( 3 ) ,   p p .   1 2 5 2 – 1 2 8 8 ,   2 0 1 2 .     [9 ]   E.   A n d e rso n ,   e t  a l . ,   “ P e rf o rm a n c e   o f   th e   c ra y   t3 e   m u lt ip ro c e ss o r, ”   in   Pro c e e d in g s  o f   th e   1 9 9 7   ACM /IE EE   c o n fer e n c e   o n   S u p e rc o mp u ti n g .   A CM ,   p p .   1 – 17 ,  1 9 9 7 .   [1 0 ]   S .   L .   L il lev ik ,   “ T h e   to u c h st o n e   3 0   g ig a f lo p   d e lt a   p ro t o ty p e , ”   in   Pro c e e d in g s   o f   th e   S ixt h .   I EE E  Dist rib u ted   M e mo ry   Co mp u t in g   Co n fer e n c e ,   IEE E,   p p .   6 7 1 – 6 7 7 ,  1 9 9 1 .    [1 1 ]   N.  Ra k e sh   a n d   Nit in ,   “ A n a l y sis  o f   m u lt i - so rt  a lg o rit h m   o n   m u lt i - m e sh   o f   tree s  (m m t)  a rc h it e c tu re , ”   T h e   J o u rn a l  o f  S u p e rc o m p u ti n g ,   v o l /i ss u e :   57 ( 3 ) ,   p p .   2 7 6 – 3 1 3 ,   2 0 1 1 .     [1 2 ]   J.  G re g o r y   a n d   R.   M c Re y n o ld s,  “ T h e   so lo m o n   c o m p u ter,”  IEE E   T ra n sa c ti o n s  o n   El e c tro n ic  Co mp u ter s ,  v o l .   6 ,   p p .   774 – 7 8 1 ,   1 9 6 3 .   [1 3 ]   A .   G a ra ,   e t  a l . ,   “ Ov e rv ie w   o f   th e   b lu e   g e n e /l   sy ste m   a r c h it e c tu re , ”   IBM   J o u r n a l   o f   Res e a rc h   a n d   De v e lo p me n t ,  v o l /i ss u e :   49 ( 2 . 3 ) ,   p p .   1 9 5 – 2 1 2 ,   2 0 0 5 .     [1 4 ]   Y.  A ji m a ,   e t  a l. ,   “ T o f u :  A   6 d   m e sh /t o ru s  in terc o n n e c t  f o r  e x a sc a le  c o m p u ters , ”   Co mp u ter ,   v o l /i ss u e :   11 ( 42 ) ,   p p .   36 – 4 0 ,   2 0 0 9 .   [1 5 ]   G .   H.  Ba rn e s,  e t  a l . ,   “ T h e   il li a c   i v   c o m p u ter,”  IEE E  T r a n sa c ti o n s   o n   Co m p u ter s ,   v o l /i ss u e :   1 0 0 ( 8 ) ,   p p .   7 4 6 – 7 5 7 ,   1 9 6 8 .     [1 6 ]   K.  W .   T a n g   a n d   S .   A .   P a d u b id ri ,   “ Ro u t in g   a n d   d iam e ter  a n a l y sis   o f   d iag o n a l  m e sh   n e tw o rk s , ”   in   ICPP   ( 1 ) ,   p p .   143 – 1 5 0 ,  1 9 9 2 .    [1 7 ]     K.  W .   Tan g ,   e t  a l . ,   “ Dia g o n a l  a n d   to r o id a l  m e sh   n e tw o rk s,”   IEE E  T ra n sa c ti o n s  o n   C o mp u ter s ,   v o l /i ss u e :   43 ( 7 ) ,   p p .   815 – 8 2 6 ,   1 9 9 4 .   [1 8 ]   Y.   G .   Wan g ,   e t  a l. ,   “ T o p o l o g ica l  p ro p e rti e s  a n d   r o u ti n g   a lg o rit h m   f o r  se m i - d iag o n a l  to ru s  n e tw o rk s , ”  T h e   J o u rn a l   o f  Ch in a   Un ive rs it ies   o f  Po sts  a n d   T e lec o mm u n ica ti o n s ,   v o l /i ss u e :   18 ( 5 ) ,   p p .   6 4 – 7 0 ,   2 0 1 1 .     [1 9 ]   Y.  Ou y a n g ,   e t   a l. ,   “ Ne t w o rk s  o n   c h ip   b a se d   o n   d iag o n a l  in t e rli n k e d   m e sh   to p o lo g y   stru c tu re , ”   Co mp u ter   En g i n e e rin g ,   v o l /i ss u e :   35 ( 22 ) ,   p p .   1 0 0 – 1 0 2 ,   2 0 0 9 .   [2 0 ]   J.  Du a to ,   e t  a l . ,  “ In terc o n n e c ti o n   n e tw o rk s:  A n   e n g in e e rin g   a p p ro a c h ,”   M o rg a n   Ka u f m a n n ,   2 0 0 3 .     [2 1 ]   D.  S .   Ch a u h a n   a n d   Niti n ,   “ Co m p a ra ti v e   a n a l y sis  o f   tra ff ic   p a tt e rn s  o n   k - a r y   n - tree   u sin g   a d a p ti v e   a l g o rit h m s  b a se d   o n   b u rt o n   n o rm a l  f o rm , ”   T h e   J o u rn a l  o f  S u p e rc o mp u ti n g ,   v o l /i ss u e :   59 ( 2 ) ,   p p .   5 6 9 – 5 8 8 ,   2 0 1 2 .     [2 2 ]   J.  S ieg e l,   “ In terc o n n e c ti o n   n e tw o rk s f o r  larg e - sc a le p a ra ll e l  p ro c e ss in g ;   th e o ry   a n d   c a se   stu d ies , ”   1 9 8 5 .     [2 3 ]   A .   V a rg a ,   e t  a l . ,   “ T h e   o m n e t++   d isc re te  e v e n t  si m u latio n   sy ste m , ”   in   Pro c e e d in g s  o f  t h e   Eu ro p e a n   simu l a ti o n   mu lt ico n fer e n c e   ( ES M 2 0 0 1 ) ,   v o l /i ss u e :   9 ( S 1 8 5 ),   p p .   6 5 ,  2 0 0 1 .    [2 4 ]   L .   Ted e sc o ,   e t  a l. ,   “ T ra ff ic  g e n e ra ti o n   a n d   p e rf o rm a n c e   e v a lu a ti o n   f o r  m e sh - b a se d   n o c s,”  in   1 8 th   S y mp o si u m  o n   In teg ra te d   Circ u it s  a n d   S y ste ms   De sig n ,    IE EE ,   p p .   1 8 4 – 1 8 9 ,  2 0 0 5 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.