專利名稱：一種基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息傳輸領(lǐng)域，具體涉及一種基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng) 絡(luò)信息傳輸方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著工藝水平的不斷提高，如今的專用集成電路中，通訊延遲已 經(jīng)遠(yuǎn)大于計(jì)算延遲，尋找一種可靠的通信方式成為集成電路發(fā)展的主
要問題?；诳偩€結(jié)構(gòu)的SOC ( System on Chip )結(jié)構(gòu)遇到了瓶頸， 越來越不能滿足設(shè)計(jì)要求，而片上網(wǎng)絡(luò)作為一種新興的專用集成電路 結(jié)構(gòu)，通常包含數(shù)據(jù)處理單元、路由器和網(wǎng)絡(luò)接口這幾個(gè)部分，片上 網(wǎng)絡(luò)受到學(xué)術(shù)界，產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。在片上網(wǎng)絡(luò)中，釆用時(shí)分復(fù)用 的傳輸方式，時(shí)分復(fù)用是將不同的信號(hào)相互交織在不同的時(shí)間段內(nèi)， 沿著同一個(gè)信道傳輸；在接收端再用某種方法，將各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的信 號(hào)提取出來還原成原始信號(hào)的通信技術(shù)能夠有效利用帶寬，時(shí)分復(fù)用 保證傳輸質(zhì)量，減少傳輸延遲。虛擬拆分技術(shù)是將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包分 為小的數(shù)據(jù)段，每次只傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)段。應(yīng)用虛擬拆分技術(shù)可以減少 芯片面積。這兩種技術(shù)成為當(dāng)今片上網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的主流。
在虛擬鏈路上建立時(shí)分復(fù)用機(jī)制需要有兩點(diǎn)保障首先，網(wǎng)絡(luò)中 傳輸節(jié)點(diǎn)都有相同的"時(shí)間概念"，即時(shí)鐘頻率必須相同，允許有一 定程度的相位偏差。其次，緩沖區(qū)的分配與鏈路帶寬的分配是對等的。 事實(shí)上，由于深亞微米效應(yīng)，片上網(wǎng)絡(luò)很難做到全局同步，鏈路和帶 寬的分配需要系統(tǒng)維護(hù)一個(gè)無沖突的路由查找表。路由查找表精細(xì)地 控制傳輸?shù)拿恳粋€(gè)過程。在傳輸開始之前，系統(tǒng)中需要對未來一段時(shí) 間內(nèi)可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)流量進(jìn)行預(yù)測，對于每條數(shù)據(jù)流找到一條合適的 路徑進(jìn)行傳輸，并根據(jù)數(shù)據(jù)流的特點(diǎn)對各個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)的帶寬進(jìn)行分配。這些信息以路由查找表的形式存儲(chǔ)在各個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)中。 每個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)要根據(jù)路由查找表中記錄的路由信息傳輸這一時(shí)刻收 到的信息。在相同的時(shí)間段內(nèi)，每個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)都由系統(tǒng)分配一個(gè)路由 查找表，不同傳輸節(jié)點(diǎn)的路由査找表是不相同的。系統(tǒng)需要對所有傳 輸節(jié)點(diǎn)每個(gè)傳輸時(shí)刻的狀態(tài)進(jìn)行控制，需要進(jìn)行的運(yùn)算量是相當(dāng)巨大
的，所花費(fèi)的運(yùn)算時(shí)間是相當(dāng)長的。這樣，在實(shí)現(xiàn)的過程中，系統(tǒng)不 可能通過短時(shí)間的運(yùn)算，確定可預(yù)測的時(shí)間那么長的所有節(jié)點(diǎn)的傳輸 情況，系統(tǒng)的建立時(shí)間越來越長，帶來不能容忍的延遲。而且各個(gè)傳 輸節(jié)點(diǎn)需要開辟大量的緩沖區(qū)存儲(chǔ)這些信息，不可避免的增加系統(tǒng)的 面積和功耗。
而且，隨著多核系統(tǒng)的引入，數(shù)據(jù)流的傳輸是非常復(fù)雜的。中斷
的使用，查詢功能(spawning thread)都增加了系統(tǒng)的復(fù)雜程度，給流 量預(yù)測帶來困難。路由查找表難以靜態(tài)生成，所以對于很多片上網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)而言，動(dòng)態(tài)分配虛擬鏈路是必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于時(shí)分復(fù)用片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法 及系統(tǒng)，傳輸過程引入包含對時(shí)隙占用分配情況的時(shí)隙信息包，在傳 輸?shù)倪^程中需要在更改虛擬鏈路的時(shí)候通過時(shí)隙信息包來動(dòng)態(tài)調(diào)配， 不占用額外的緩沖區(qū)，節(jié)省了片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的面積和功耗。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用如下技術(shù)方案
一種基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包具 有數(shù)據(jù)頭和若干個(gè)數(shù)據(jù)段，該方法包括以下步驟
s101，確定數(shù)據(jù)包的傳輸路徑及所需帶寬信息"，將"加載到數(shù) 據(jù)頭中；
s102，數(shù)據(jù)源將數(shù)據(jù)包發(fā)送到作為網(wǎng)絡(luò)接口，將網(wǎng)絡(luò)接口作為上
游節(jié)點(diǎn)；
sl03，上游節(jié)點(diǎn)依據(jù)"動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑中下一節(jié)點(diǎn)間鏈路的時(shí)隙占用，生成包含a、要占用的時(shí)隙信息的時(shí)隙信息包后發(fā)送；
Sl04，下一節(jié)點(diǎn)接收所述時(shí)隙信息包后根據(jù)要占用的時(shí)隙信息與 上游節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接，在建立的虛擬連接上傳輸所述數(shù)據(jù)包；
同時(shí)下 一節(jié)點(diǎn)獲取所述時(shí)隙信息包中的《并更新作為上游節(jié)點(diǎn)；
S105,判斷傳輸路徑上所述上游節(jié)點(diǎn)的下一節(jié)點(diǎn)是否為傳輸路徑 終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，若是，執(zhí)行步驟sl06，否則轉(zhuǎn)去步驟sl03;
s106，上游節(jié)點(diǎn)將接收到的數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)到終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。
其中，在步驟sl03中，所生成的時(shí)隙信息包還包括源地址、目 的地址信息，在步驟sl04中，所述下一節(jié)點(diǎn)依據(jù)不同的源地址、目 的地址信息區(qū)分不同的數(shù)據(jù)包來源。
其中，在步驟sl02中，若數(shù)據(jù)源發(fā)送若干個(gè)不同的數(shù)據(jù)包到所 述網(wǎng)絡(luò)接口時(shí)，所述網(wǎng)絡(luò)接口為不同的數(shù)據(jù)包設(shè)置優(yōu)先級(jí)，按優(yōu)先級(jí) 順序執(zhí)行后續(xù)處理。
其中，在步驟sl01中，還包括在每個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)頭中加載每 個(gè)數(shù)據(jù)段在整個(gè)數(shù)據(jù)包中的偏移量和數(shù)據(jù)包大小的步驟，傳輸路徑上 的節(jié)點(diǎn)根據(jù)偏移量和數(shù)據(jù)包的大小判斷數(shù)據(jù)包是否完整。
其中，在步驟sl01中還包括在每個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)頭中加入校驗(yàn) 信息的步驟，傳輸路徑上的節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述校驗(yàn)信息確定接收的數(shù)據(jù)包 是否正確。
本發(fā)明還提供了 一種基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)，該 系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理單元、路由器和網(wǎng)絡(luò)接口，其中
所述控制系統(tǒng)，通過預(yù)測網(wǎng)絡(luò)流量和數(shù)據(jù)包的大小，確定數(shù)據(jù)包 的傳輸路徑及所需帶寬"，將"加載到數(shù)據(jù)頭中；
所述數(shù)據(jù)處理單元，作為數(shù)據(jù)源時(shí)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接口，作
為接收節(jié)點(diǎn)時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)接口接收其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包；
所述網(wǎng)絡(luò)接口，作為上游節(jié)點(diǎn)時(shí)接收數(shù)據(jù)源發(fā)送的數(shù)據(jù)包，依據(jù) "動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑中上下一個(gè)路由器間鏈路的時(shí)隙占用，生成包含"、要占用的時(shí)隙信息的時(shí)隙信息包后發(fā)送到該路由器，待虛擬連 接建立后傳輸數(shù)據(jù)包；
所述網(wǎng)絡(luò)接口 ，作為下游節(jié)點(diǎn)時(shí)首先接收傳輸路徑中接收傳輸路 徑上上一個(gè)路由器發(fā)送的時(shí)隙信息包并其建立虛擬連接，隨后接收由 所述傳輸路徑上上一個(gè)路由器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，并將數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)給
作為接收節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理單元；
所述路由器，在接收到時(shí)隙信息包后，依據(jù)時(shí)隙信息包中的要占 用的時(shí)隙信息與上一節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接，同時(shí)依據(jù)時(shí)隙信息包中的" 動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑中下一節(jié)點(diǎn)間鏈路的時(shí)隙占用，動(dòng)態(tài)生成路由查 找表，依據(jù)所述路由查找進(jìn)行數(shù)據(jù)包的接收和轉(zhuǎn)發(fā)。
其中，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括緩沖單元和優(yōu)先級(jí)設(shè)置單元，所述緩沖 單元用于緩沖從數(shù)據(jù)處理單元接收的數(shù)據(jù)包和從傳輸路徑上上一個(gè) 路由器接收的時(shí)隙信息包、數(shù)據(jù)包，所述優(yōu)先級(jí)設(shè)置單元用于檢測到 來自數(shù)據(jù)處理單元的不同數(shù)據(jù)包的多個(gè)數(shù)據(jù)頭時(shí)，為不同的數(shù)據(jù)包設(shè) 置優(yōu)先級(jí)，按優(yōu)先級(jí)順序執(zhí)行后續(xù)處理。
其中，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括時(shí)隙信息包生成模塊，用于依據(jù)"動(dòng)態(tài)
分配與傳輸路徑上下一個(gè)路由器間鏈路的時(shí)隙占用，生成包含a、要
占用的時(shí)隙信息的時(shí)隙信息包，所述時(shí)隙信息包還包括源地址和目的 地址信息。
其中，所述路由器包括
時(shí)隙信息分析模塊，用于在接收上一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的時(shí)隙信息包后， 依據(jù)時(shí)隙信息包中的要占用的時(shí)隙信息重新進(jìn)行時(shí)隙分配，與上一節(jié)
點(diǎn)建立虛擬鏈路；
時(shí)隙信息生成模塊，用于釆集上一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的時(shí)隙信息包中的 動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑中下一節(jié)點(diǎn)間鏈路的時(shí)隙占用，生成新的時(shí)
隙信息包發(fā)送到下一節(jié)點(diǎn)；
控制信號(hào)生成模塊，用于生成控制信號(hào)，通知下一節(jié)點(diǎn)當(dāng)前傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)包信息還是時(shí)隙信息包；
接收控制模塊，用于與上一節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接后接收數(shù)據(jù)包； 發(fā)送控制模塊，用于待與下一節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接后負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)收到
的數(shù)據(jù)包到下一節(jié)點(diǎn)。
利用本發(fā)明提出的基于時(shí)分復(fù)用片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法及系統(tǒng)，
由于其在數(shù)據(jù)傳輸過程釆用動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配，具有以下有益效果
1) 由于該方法通過提供給每個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)一些簡單的信息，使傳 輸節(jié)點(diǎn)有一定的自由性，傳輸上游動(dòng)態(tài)決定鏈路的分配情況，再將這 樣的分配情況通過時(shí)隙信息包的形式通知下游的節(jié)點(diǎn)，就能使系統(tǒng)整 個(gè)的運(yùn)算量縮?。?br> 2) 需要維護(hù)的路由查找表很小，不需要開辟大量的緩沖區(qū)存儲(chǔ) 這些信息，可以節(jié)省了片上網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的面積和功耗；
3) 該方法使對流量進(jìn)行預(yù)測時(shí)僅需要預(yù)測流量的帶寬、通過的 節(jié)點(diǎn)，不需要精確預(yù)測通過節(jié)點(diǎn)的傳輸狀態(tài)，所以本發(fā)明中降低了流 量預(yù)測的難度，不需要給出每一個(gè)時(shí)刻完全確定的路由表。


圖i為本發(fā)明實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)接口的結(jié)構(gòu)圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)接口生成時(shí)隙信息包優(yōu)選釆用的電路 結(jié)構(gòu)圖3為本發(fā)明實(shí)施例中路由器的結(jié)構(gòu)圖； 圖4為本發(fā)明基于時(shí)分復(fù)用片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法流程圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例中路由器對時(shí)隙信息包進(jìn)行分析的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出的基于時(shí)分復(fù)用片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法及系統(tǒng)，結(jié)合 附圖和實(shí)施例說明如下。
本發(fā)明提出的基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法及系統(tǒng)，適 合于釆用時(shí)分復(fù)用技術(shù)和虛擬拆分技術(shù)，傳輸情況復(fù)雜，虛擬鏈路頻繁釋放和建立的電路中的數(shù)據(jù)傳輸。這種方法能夠以比較小的功耗、 傳輸延遲的代價(jià)，減少電路內(nèi)部開辟緩沖區(qū)的大小，從而達(dá)到減小芯 片面積，降低芯片功耗的目的。
片上網(wǎng)絡(luò)一般釆用虛擬拆分和時(shí)分復(fù)用技術(shù)，就是將數(shù)據(jù)包拆分 成小的數(shù)據(jù)單元(數(shù)據(jù)頭，若干個(gè)數(shù)據(jù)段，數(shù)據(jù)尾)對信道進(jìn)行復(fù)用， 完成傳輸過程。傳統(tǒng)靜態(tài)的方法需要維護(hù)大量的路由控制表，精確控 制傳輸?shù)恼麄€(gè)過程。本發(fā)明中時(shí)分復(fù)用將同一個(gè)信道分配給許多用戶 進(jìn)行通信傳輸，具體的方法就是在時(shí)間上分份，每一份形成一時(shí)隙， 根據(jù)要傳輸數(shù)據(jù)源所要求的帶寬信息，分配與帶寬相應(yīng)的讓一個(gè)數(shù)據(jù) 源獨(dú)占信道，等這段時(shí)間過去后，將信道再讓給其它的數(shù)據(jù)源。
如果同一信道在同一時(shí)刻如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)源需要 同時(shí)申請這條信道傳輸數(shù)據(jù)，就出現(xiàn)了沖突，需要將信道根據(jù)帶寬進(jìn) 行分配，保證來自不同數(shù)據(jù)源的信息都能夠傳輸。這樣不同數(shù)據(jù)源產(chǎn) 生的數(shù)據(jù)都可以通過交疊的路徑到達(dá)目的地。來自相同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù) 經(jīng)過的路徑連起來叫做這個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶摂M路徑。
本發(fā)明中，在數(shù)據(jù)頭中加入傳輸數(shù)據(jù)所需帶寬信息"。在數(shù)據(jù)傳 輸過程，各傳輸節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述帶寬信息"發(fā)送特殊的控制信息(時(shí)隙 信息包)調(diào)配與下 一節(jié)點(diǎn)間鏈路的帶寬分配情況(后面稱時(shí)隙占用情 況)，達(dá)到時(shí)隙動(dòng)態(tài)分配的效果。在這種方法中，電路僅需要付出少 量的時(shí)間用于生成控制信息，就能減少緩沖區(qū)的開辟，增強(qiáng)系統(tǒng)的抗 誤碼性能。 實(shí)施例
本發(fā)明中基于時(shí)分復(fù)用片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)有三個(gè)基本的組
成部分和控制系統(tǒng)，這個(gè)基本組成部分為數(shù)據(jù)處理單元PE、網(wǎng)絡(luò)接 口 NI和路由器，其中
控制系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)相同的是控制系統(tǒng)通過預(yù)測網(wǎng)絡(luò)流量確定 數(shù)據(jù)包的傳輸路徑，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是控制系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)源要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的大小，確定傳輸數(shù)據(jù)所需帶寬信息《，并將"加載到數(shù)據(jù) 頭中，因此，本發(fā)明不關(guān)注路徑傳輸問題，而只解決帶寬分配問題；
數(shù)據(jù)處理單元，與具體的應(yīng)用有關(guān)，既是數(shù)據(jù)包的發(fā)送者又是數(shù) 據(jù)包的接收者，作為發(fā)送者(數(shù)據(jù)源)時(shí)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接口，
作為接收者(接收節(jié)點(diǎn))時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)接口接收其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包；
網(wǎng)絡(luò)接口 NI，作為上游節(jié)點(diǎn)時(shí)接收數(shù)據(jù)源發(fā)送的數(shù)據(jù)包，依據(jù)
數(shù)據(jù)頭中的"動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑上下一個(gè)路由器間鏈路的時(shí)隙占 用，生成包含"、要占用的時(shí)隙信息的時(shí)隙信息包后發(fā)送到該路由器，
待虛擬連接建立后傳輸數(shù)據(jù)包到該路由器；網(wǎng)絡(luò)接口作為下游節(jié)點(diǎn)時(shí) 首先接收傳輸路徑中接收傳輸路徑上上一個(gè)路由器發(fā)送的時(shí)隙信息 包并其建立虛擬連接，隨后接收由上述傳輸路徑上上一個(gè)路由器傳輸 的數(shù)據(jù)包，并將數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)給作為接收節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理單元PE;
路由器，作為轉(zhuǎn)發(fā)信息的傳輸節(jié)點(diǎn)，在接收到時(shí)隙信息包后，依 據(jù)時(shí)隙信息包中的要占用的時(shí)隙信息與上一節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接，同時(shí) 依據(jù)時(shí)隙信息包中的《動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑中下 一節(jié)點(diǎn)間鏈路的時(shí) 隙占用，動(dòng)態(tài)生成路由查找表，依據(jù)所述路由查找進(jìn)行數(shù)據(jù)包的接收 和轉(zhuǎn)發(fā)。
如圖l所示為本實(shí)施例中網(wǎng)絡(luò)接口 NI的結(jié)構(gòu)圖，網(wǎng)絡(luò)接口 NI分為 傳輸部分和接收部分，其中傳輸部分包括緩沖單元Ol,用于將來自
數(shù)據(jù)源分塊傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包并進(jìn)行緩沖；時(shí)隙信息包生成單元03，用于
根據(jù)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)頭中的所需帶寬信息《，動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑上下
一個(gè)路由器間鏈路的時(shí)隙占用情況而生成時(shí)隙信息包，該時(shí)隙信息包
括源地址、目標(biāo)地址、所需帶寬"和要占用的時(shí)隙信息；多路選擇器 05,用于根據(jù)控制單元04發(fā)送的信號(hào)選擇數(shù)據(jù)塊進(jìn)行輸出或選擇相應(yīng) 的時(shí)隙信息包輸出給控制單元04;控制單元04,用于發(fā)送控制信號(hào)到 上述路由器，這里所說的控制信號(hào)是指時(shí)隙信息包，因?yàn)閷?shí)際是在傳 輸層傳輸特殊信息的控制流，因此稱為控制信號(hào)。網(wǎng)絡(luò)接口NI的接收部分包括控制單元06,用于接收路由器發(fā)送的控制信號(hào)(時(shí)隙信息
包)及輸入數(shù)據(jù)，根據(jù)緩沖單元02的存儲(chǔ)情況將接收的輸入數(shù)據(jù)暫存; 緩沖單元02，用于緩沖從路由器接收的輸入數(shù)據(jù)并直接轉(zhuǎn)發(fā)給接收節(jié) 點(diǎn)_數(shù)據(jù)處理單元PE。
時(shí)隙信息包是調(diào)控虛擬鏈路連接狀態(tài)的控制信號(hào)，傳輸信息的上 游節(jié)點(diǎn)通過發(fā)送時(shí)隙信息來調(diào)控下游節(jié)點(diǎn)的接收狀態(tài)。本實(shí)施例中網(wǎng) 絡(luò)接口 NI還包括優(yōu)先級(jí)設(shè)置單元07，緩沖單元01用于緩沖從數(shù)據(jù) 處理單元接收的數(shù)據(jù)包接收的數(shù)據(jù)包，優(yōu)先級(jí)設(shè)置單元07，用于當(dāng) 多路數(shù)據(jù)頭同時(shí)到來的時(shí)候，出現(xiàn)了沖突，這時(shí)需要串行的對不同的 數(shù)據(jù)頭進(jìn)行處理，具體為不同的數(shù)據(jù)包設(shè)置優(yōu)先級(jí)。
本實(shí)施例網(wǎng)絡(luò)接口 NI各單元配合生成時(shí)隙信息包優(yōu)選釆用圖3 所示電路，下面以有三個(gè)數(shù)據(jù)包同時(shí)達(dá)到網(wǎng)絡(luò)接口 NI為例介紹該電 路結(jié)構(gòu)，該電路結(jié)構(gòu)包括優(yōu)先級(jí)設(shè)置單元07，用于當(dāng)多路數(shù)據(jù)頭 同時(shí)到來的時(shí)候，為不同的數(shù)據(jù)包設(shè)置優(yōu)先級(jí)；緩沖子單元Oll，用 于存放第一鏈路傳輸過來的數(shù)據(jù)包；緩沖子單元012，用于存放第二 鏈路傳輸過來的數(shù)據(jù)包；緩沖子單元013,用于存放第三鏈路傳輸過 來的數(shù)據(jù)包；緩沖子單元014，用于存儲(chǔ)當(dāng)前正在處理的鏈路信息標(biāo) 號(hào)；多路選擇器05，用于選通上述三個(gè)緩沖子單元接收的不同鏈路
傳遞過來的數(shù)據(jù)包到帶寬信息提取單元08;帶寬信息提取單元08， 用于將數(shù)據(jù)頭中的帶寬信息"提取出來暫存在寄存器09;寄存器09， 用于存儲(chǔ)所提取的帶寬信息"；占用時(shí)隙分配單元IO，用于依據(jù)寄存 器09中的a，為當(dāng)前"對應(yīng)的數(shù)據(jù)包動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑上下一個(gè) 路由器間鏈路的時(shí)隙占用情況并發(fā)送到譯碼電路11;譯碼電路11, 對接收的信息譯碼生成包含帶寬信息"、要占用的時(shí)隙信息、源地址 和目標(biāo)地址的時(shí)隙信息包，準(zhǔn)備傳遞給傳輸路徑上下一個(gè)路由器，同 時(shí)還產(chǎn)生時(shí)隙信息的就位信號(hào)，用于告知該路由器，時(shí)隙信息已經(jīng)準(zhǔn) 備好，可以進(jìn)行傳輸。路由器是構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本功能節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，如圖3 所示為本實(shí)施例中路由器的結(jié)構(gòu)圖。該路由器有5個(gè)方向的信息，當(dāng) 然本發(fā)明不限于5個(gè)方向的信息的路由器，該路由器每個(gè)方向的輸出 端，可以開辟五個(gè)緩沖區(qū)來存放對應(yīng)方向來的信息。并且在數(shù)據(jù)包進(jìn) 入路由器之后，要緩沖這個(gè)數(shù)據(jù)包的信息。即如果接到數(shù)據(jù)包后，要 將這個(gè)數(shù)據(jù)包所存儲(chǔ)的位置依次記錄下來，并且要路由器自身來檢測 數(shù)據(jù)尾所到來的問題。這樣每次輸出的時(shí)候就能參考每個(gè)數(shù)據(jù)包對應(yīng) 的信息進(jìn)行輸出。當(dāng)新的數(shù)據(jù)包到來的時(shí)候，首先要統(tǒng)計(jì)出來新的時(shí) 隙信息，當(dāng)每一個(gè)從相同端口輸出的數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)頭到來時(shí)，需要將 這一個(gè)端口的輸出暫停，然后進(jìn)行時(shí)隙計(jì)算，當(dāng)計(jì)算進(jìn)行好后，再進(jìn) 行下一步傳輸。下面結(jié)合圖3的各個(gè)模塊描述路由器的功能，該路由
器包括時(shí)隙信息分析模塊31，用于在接收上一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的時(shí)隙信 息包后，依據(jù)時(shí)隙信息包中的要占用的時(shí)隙信息重新進(jìn)行時(shí)隙分配， 與上一節(jié)點(diǎn)建立虛擬鏈路；時(shí)隙信息生成模塊32,用于釆集上一節(jié) 點(diǎn)發(fā)送的時(shí)隙信息包中的《 ，動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑中下 一節(jié)點(diǎn)間鏈路 的時(shí)隙占用，即標(biāo)明要傳輸?shù)男畔⒄加面溌返那闆r，生成新的時(shí)隙信 息包發(fā)送到下一節(jié)點(diǎn)；控制信號(hào)生成模塊33，用于生成控制信號(hào)， 通知下一節(jié)點(diǎn)當(dāng)前傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)包信息還是時(shí)隙信息包；接收控制模 塊34,用于與上一節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接后接收數(shù)據(jù)包，記錄數(shù)據(jù)包的 長度；發(fā)送控制模塊35，用于待與下一節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接后負(fù)責(zé)轉(zhuǎn) 發(fā)收到的數(shù)據(jù)包到下一節(jié)點(diǎn)。
基于上面敘述的基于時(shí)分復(fù)用片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)，下面給出 本實(shí)施例中基于時(shí)分復(fù)用片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法。
本發(fā)明提出的基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法，整體思路 是在開始傳輸數(shù)據(jù)包的時(shí)候，系統(tǒng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過提取數(shù)據(jù)包傳
輸所需要的帶寬信息生成時(shí)隙信息包，并傳遞給鏈路的下游；下游節(jié)
點(diǎn)通過分析時(shí)隙信息包，修改鏈路接收狀態(tài)，動(dòng)態(tài)生成接收規(guī)則，指導(dǎo)鏈路的傳輸過程。由于在傳輸過程對鏈路間的時(shí)隙占用情況動(dòng)態(tài)分 配，因此，系統(tǒng)中可以節(jié)省存儲(chǔ)靜態(tài)路由查找表的空間。
本實(shí)施例中所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包使用現(xiàn)有的虛擬拆分技術(shù)，將一個(gè)完 整的數(shù)據(jù)包劃分為數(shù)據(jù)頭、若干個(gè)數(shù)據(jù)段和數(shù)據(jù)尾，數(shù)據(jù)頭主要包括 重要的傳輸信息，其中包括數(shù)據(jù)的源地址、目標(biāo)地址和優(yōu)先級(jí)等對于 傳輸過程非常重要的信息。緊跟數(shù)據(jù)頭后面的若干個(gè)數(shù)據(jù)段代表要傳 輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)尾中加入用于校驗(yàn)已傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。不同的是，本 實(shí)施例中的數(shù)據(jù)頭中加載有傳輸該數(shù)據(jù)包所需的帶寬信息a。
假設(shè)數(shù)據(jù)流的輸入速率為及,，這個(gè)量對時(shí)間Z的積分表示 一段時(shí)
間內(nèi)流過信道的流量?，F(xiàn)實(shí)中的數(shù)據(jù)流是非常復(fù)雜的，用一個(gè)一次函
數(shù)來描述這個(gè)數(shù)據(jù)流累積函數(shù)的上界，即 p , A < cr + /Ctf
p表示的是上界隨時(shí)間的變化率，CT表示一個(gè)常數(shù)。在實(shí)際的應(yīng) 用中，p的大小就表示在鏈路中傳輸信息所需要的帶寬。
本實(shí)施例中所說的所需的帶寬信息"就是指上面所述的帶寬信
息CT和;0 。
如圖4所示為本發(fā)明基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法，所
傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包具有數(shù)據(jù)頭、若干個(gè)數(shù)據(jù)段和數(shù)據(jù)尾，該方法包括以下
s101,確定數(shù)據(jù)包的傳輸路徑及所需帶寬信息《 (即上述"和P ),
將a加載到數(shù)據(jù)頭中；
sl02,數(shù)據(jù)源將數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接口NI,此時(shí)將網(wǎng)絡(luò)接口NI 作為上游節(jié)點(diǎn)；
s103,上游節(jié)點(diǎn)依據(jù)"動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑中下一節(jié)點(diǎn)間鏈路的 時(shí)隙占用，生成包含a、要占用的時(shí)隙信息的時(shí)隙信息包后發(fā)送；
s 104,下 一節(jié)點(diǎn)接收所述時(shí)隙信息包后根據(jù)要占用的時(shí)隙信息與 上游節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接，在建立的虛擬連接上傳輸所述數(shù)據(jù)包；同時(shí)下 一節(jié)點(diǎn)獲取所述時(shí)隙信息包中的"并更新作為上游節(jié)點(diǎn)； Sl05，判斷傳輸路徑上所述上游節(jié)點(diǎn)的下一節(jié)點(diǎn)是否為傳輸路徑 終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)(即是否為最終的接收節(jié)點(diǎn)-數(shù)據(jù)處理單元PE),若是，執(zhí)
行步驟sl06,否則轉(zhuǎn)去步驟sl03;
s106，上游節(jié)點(diǎn)將接收到的數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)到終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。 優(yōu)選地，在步驟sl01中，還包括在每個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)頭中加載 每個(gè)數(shù)據(jù)段在整個(gè)數(shù)據(jù)包中的偏移量和數(shù)據(jù)包大小的步驟，上述偏移 量記錄該數(shù)據(jù)包在整個(gè)數(shù)據(jù)中的位置，防止由于死鎖和數(shù)據(jù)的多徑造 成的數(shù)據(jù)包順序的錯(cuò)亂，也防止由于數(shù)據(jù)擁塞所造成的數(shù)據(jù)丟失對系 統(tǒng)的影響。傳輸路徑上的節(jié)點(diǎn)通過數(shù)據(jù)頭中記錄的數(shù)據(jù)包的大小確定 數(shù)據(jù)尾的位置。每個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)頭中加入校驗(yàn)信息，傳輸路徑上的 節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述校驗(yàn)信息確定接收的數(shù)據(jù)包是否正確。在步驟sl02中， 若數(shù)據(jù)源發(fā)送若干個(gè)不同的數(shù)據(jù)包到所述網(wǎng)絡(luò)接口時(shí)，所述網(wǎng)絡(luò)接口 為不同的數(shù)據(jù)包設(shè)置優(yōu)先級(jí)，按優(yōu)先級(jí)順序執(zhí)行后續(xù)處理。在步驟 sl03中，所生成的時(shí)隙信息包還包括源地址、目的地址信息，在步驟 sl04中，下一節(jié)點(diǎn)依據(jù)不同的源地址、目的地址信息區(qū)分不同的數(shù)據(jù) 包來源。
根據(jù)上面的敘述可知本發(fā)明基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸 方法，整個(gè)傳輸過程分為三個(gè)步驟首先是信息從數(shù)據(jù)處理單元PE1 中通過網(wǎng)絡(luò)接口 IN1發(fā)送到與之相連的路由器中，再通過路由器和路 由器之間的通信轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)的另一端的網(wǎng)絡(luò)接口，最后由另一端的網(wǎng) 絡(luò)接口傳遞給數(shù)據(jù)處理單元PE2完成一次信息傳輸過程。本實(shí)施例假 設(shè)由數(shù)據(jù)處理單元PE1到網(wǎng)絡(luò)接口 NIl，以及由網(wǎng)絡(luò)接口 NI2到數(shù)據(jù) 處理單元PE2之間的帶寬足夠?qū)?，之間傳輸數(shù)據(jù)不需要時(shí)分復(fù)用帶寬 分配，所提出的基于時(shí)隙動(dòng)態(tài)分配是在由Nil到NI2的片上網(wǎng)絡(luò)傳輸 節(jié)點(diǎn)間的，整個(gè)傳輸分為三個(gè)階段
1)網(wǎng)絡(luò)接口NIl到路由器的傳輸過程網(wǎng)絡(luò)接口 Nil需要包裝數(shù)據(jù)處理單元PE1發(fā)送出來的數(shù)據(jù)包， 即根據(jù)數(shù)據(jù)頭中帶寬信息《生成包含《 、要占用的時(shí)隙信息的時(shí)隙信 息包，通過首先發(fā)送時(shí)隙信息包指導(dǎo)與路由器間的傳輸過程，路由器 在接收時(shí)隙信息包后根據(jù)時(shí)隙信息包所包含的要占用信息，與網(wǎng)絡(luò)接 口 NI1建立虛擬連接，同時(shí)路由器根據(jù)時(shí)隙信息包所包含a進(jìn)行與下 節(jié)點(diǎn)間的時(shí)隙分配，而生成新的時(shí)隙信息包，這樣就會(huì)確定數(shù)據(jù)由路 由器的哪個(gè)端口輸入、哪個(gè)端口輸出，生成路由查找表，指導(dǎo)數(shù)據(jù)的 接收和轉(zhuǎn)發(fā)，保證傳輸?shù)倪^程的順利完成。
如圖5所示為路由器接收到時(shí)隙信息包的時(shí)隙信息包分析流程 圖，時(shí)隙信息對應(yīng)于每路傳輸信息具體對應(yīng)的虛擬鏈路。在時(shí)隙信息 包的分析過程中，僅需要將這部分信息轉(zhuǎn)化成路由查找表就可以了， 時(shí)隙信息包中含有信息源地址和目標(biāo)地址以及要占用的帶寬信息。對 于一個(gè)確定的路由器，有對應(yīng)的路由查找表，查找表中記錄的是每一
個(gè)時(shí)隙傳輸信息(這里假設(shè)一共有32個(gè)時(shí)隙)的源地址，目標(biāo)地址，
從傳輸節(jié)點(diǎn)的哪一個(gè)端口進(jìn)入，從傳輸節(jié)點(diǎn)的哪一個(gè)端口離開。當(dāng)收 到時(shí)隙信息包的時(shí)候，對路由查找表進(jìn)行更新。路由查找表中所有時(shí) 隙對應(yīng)的源地址、目標(biāo)地址、入口和出口將進(jìn)行重新填寫。用掉的時(shí) 隙用于標(biāo)注目前時(shí)隙中已經(jīng)用去的數(shù)量。比較器用于比較時(shí)隙標(biāo)號(hào)和 已經(jīng)用去的數(shù)量，如果時(shí)隙標(biāo)號(hào)小，就將時(shí)隙信息包中的源地址和目 標(biāo)地址復(fù)制到路由査找表中。
2)路由器和路由器之間的傳輸
路由器和路由器之間的傳輸和NI接口與路由器之間的傳輸方式 相同，在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)路由器都有多個(gè)輸入端口和多個(gè) 輸出端口，且每一路路由器的輸入信息分為若干個(gè)(本實(shí)施例為32 個(gè))時(shí)隙，占用不同時(shí)隙的信息最終的傳輸方向也不相同，且路由器 需要根據(jù)相應(yīng)指示將對應(yīng)端口信息傳輸出去。同時(shí)，路由器也需要根 據(jù)輸出情況分配時(shí)隙，與上節(jié)論述的傳輸過程相同，路由器根據(jù)接收的時(shí)隙信息包分配好時(shí)隙與上一節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接后，要在數(shù)據(jù)包傳 送之前傳輸對應(yīng)的時(shí)隙分配信息，來告訴后面的路由器時(shí)隙分配的情 況，后面的路由器再根據(jù)這樣的信息處理整合收到的信息。 3)路由器和網(wǎng)絡(luò)接口 NI2之間的傳輸
同樣，路由器在傳輸數(shù)據(jù)之前會(huì)將分配時(shí)隙的信息以時(shí)隙信息包
的形式通知網(wǎng)絡(luò)接口 NI2,網(wǎng)絡(luò)接口 NI2只有一個(gè)輸入端口，與網(wǎng)絡(luò) 接口 NI2向路由器發(fā)送信息的方式相同，網(wǎng)絡(luò)接口將固定的時(shí)隙提取 出來之后，直接將信息發(fā)送給數(shù)據(jù)處理單元PE2完成數(shù)據(jù)傳輸過程。 本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢在于
本發(fā)明中，由于使用時(shí)隙信息包動(dòng)態(tài)的調(diào)配帶寬信息，系統(tǒng)無需 維護(hù)大量的路由查找表。在論證這種做法好處的時(shí)候，我們假設(shè)信息 流是可以預(yù)測的，而且系統(tǒng)的計(jì)算能力是足夠的，我們僅僅從緩沖區(qū) 的開辟情況來論證這種做法的優(yōu)勢。假設(shè)系統(tǒng)中某一條鏈路需要傳輸 M個(gè)不同的數(shù)據(jù)包(為簡單起見，這里假設(shè)M個(gè)數(shù)據(jù)包是依此傳輸 的，但事實(shí)上傳輸過程是時(shí)分復(fù)用的)， 一共需要傳輸N個(gè)周期才能 傳輸完畢。每個(gè)端口的路由查找表需要包含出口信息，每個(gè)出口信息 占用K字節(jié)。如果系統(tǒng)中沒有引入時(shí)隙信息包，系統(tǒng)中需要維護(hù)靜 態(tài)路由查找表。l.如果沒有將帶寬成固定的份數(shù)，每個(gè)時(shí)間片都需要 參考路由査找表找出輸出端口，這樣，按照前面的假設(shè)，完成N個(gè) 周期的傳輸需要開辟N*K字節(jié)的緩沖區(qū)來存儲(chǔ)路由查找表，這僅僅 是一個(gè)端口的路由查找表，而且每一個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)，需要開 辟同樣大小的緩沖區(qū)用于存儲(chǔ)輸出準(zhǔn)則。完成傳輸?shù)亩鄠€(gè)節(jié)點(diǎn)都需要 花費(fèi)同樣的代價(jià)。這種情況下，對于緩沖區(qū)的需求是驚人的。2.如果 我們將鏈路的帶寬分成固定的份數(shù)，比如說S份，開始傳輸?shù)臅r(shí)候根 據(jù)虛擬鏈路的分配，用S*K字節(jié)表示路由查找表，當(dāng)虛擬鏈路發(fā)生 變化的時(shí)候，需要新的路由查找表，如果順序傳輸M個(gè)數(shù)據(jù)包，就 意味著虛擬鏈路需要更新M次，每個(gè)端口需要開辟M(fèi)*K*S大小的緩沖區(qū)來存儲(chǔ)路由查找表。通常情況下，N M*S,所以將帶寬分成固 定的份數(shù)的方法有優(yōu)勢。
如果我們引入時(shí)隙信息包，在傳輸?shù)倪^程中需要在更改虛擬鏈路 的時(shí)候通過時(shí)隙信息包來動(dòng)態(tài)，不占用額外的緩沖區(qū)，每個(gè)端口僅需 要占用K*S的緩沖區(qū)就可以傳輸信息了，與傳輸?shù)臅r(shí)間長短，傳輸 多少給不同的數(shù)據(jù)包，虛擬鏈路的釋放生成次數(shù)無關(guān)。當(dāng)然，生成時(shí) 隙信息包是需要時(shí)間的，還需要額外的電路邏輯，而且會(huì)延長傳輸時(shí)
間，假設(shè)生成時(shí)隙信息包需要T個(gè)時(shí)鐘周期，那么完成整個(gè)傳輸過程 至少需要N+]V^T個(gè)時(shí)鐘周期。在實(shí)際應(yīng)用中，帶寬分的份數(shù)S是表 示鏈路傳輸帶寬利用精確程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)，不能太大也不能太小。
從上面的分析中我們可以得出引入時(shí)隙信息包的好處，綜合起來 能為系統(tǒng)節(jié)省很多的緩沖區(qū)，當(dāng)然，節(jié)省緩沖區(qū)的同時(shí)，是以延長傳 輸時(shí)間為代價(jià)的，同時(shí)還要付出額外的電路邏輯的代價(jià)。
以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān) 技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下， 還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明 的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1、一種基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法，所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包具有數(shù)據(jù)頭和若干個(gè)數(shù)據(jù)段，其特征在于，該方法包括以下步驟s101，確定數(shù)據(jù)包的傳輸路徑及所需帶寬信息α，將α加載到數(shù)據(jù)頭中；s102，數(shù)據(jù)源將數(shù)據(jù)包發(fā)送到作為網(wǎng)絡(luò)接口，將網(wǎng)絡(luò)接口作為上游節(jié)點(diǎn)；s103，上游節(jié)點(diǎn)依據(jù)α動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑中下一節(jié)點(diǎn)間鏈路的時(shí)隙占用，生成包含α、要占用的時(shí)隙信息的時(shí)隙信息包后發(fā)送；s104，下一節(jié)點(diǎn)接收所述時(shí)隙信息包后根據(jù)要占用的時(shí)隙信息與上游節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接，在建立的虛擬連接上傳輸所述數(shù)據(jù)包；同時(shí)下一節(jié)點(diǎn)獲取所述時(shí)隙信息包中的α并更新作為上游節(jié)點(diǎn)；s105，判斷傳輸路徑上所述上游節(jié)點(diǎn)的下一節(jié)點(diǎn)是否為傳輸路徑終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)，若是，執(zhí)行步驟s106，否則轉(zhuǎn)去步驟s103；s106，上游節(jié)點(diǎn)將接收到的數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)到終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)。
2、 如權(quán)利要求1所述的基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法， 其特征在于，在步驟sl03中，所生成的時(shí)隙信息包還包括源地址、 目的地址信息，在步驟sl04中，所述下一節(jié)點(diǎn)依據(jù)不同的源地址、 目的地址信息區(qū)分不同的數(shù)據(jù)包來源。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸 方法，其特征在于，在步驟sl02中，若數(shù)據(jù)源發(fā)送若干個(gè)不同的數(shù) 據(jù)包到所述網(wǎng)絡(luò)接口時(shí)，所述網(wǎng)絡(luò)接口為不同的數(shù)據(jù)包設(shè)置優(yōu)先級(jí)， 按優(yōu)先級(jí)順序執(zhí)行后續(xù)處理。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸 方法，其特征在于，在步驟sl01中，還包括在每個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)頭 中加載每個(gè)數(shù)據(jù)段在整個(gè)數(shù)據(jù)包中的偏移量和數(shù)據(jù)包大小的步驟，傳 輸路徑上的節(jié)點(diǎn)根據(jù)偏移量和數(shù)據(jù)包的大小判斷數(shù)據(jù)包是否完整。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸 方法，其特征在于，在步驟sl01中還包括在每個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)頭中 加入校驗(yàn)信息的步驟，傳輸路徑上的節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述校驗(yàn)信息確定接收 的數(shù)據(jù)包是否正確。
6、 一種基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)，其特征在于， 該系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理單元、路由器和網(wǎng)絡(luò)接口，其中所述控制系統(tǒng)，通過預(yù)測網(wǎng)絡(luò)流量和數(shù)據(jù)包的大小，確定數(shù)據(jù)包 的傳輸路徑及所需帶寬"，將"加載到數(shù)據(jù)頭中；所述數(shù)據(jù)處理單元，作為數(shù)據(jù)源時(shí)將數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接口，作 為接收節(jié)點(diǎn)時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)接口接收其它節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包；所述網(wǎng)絡(luò)接口，作為上游節(jié)點(diǎn)時(shí)接收數(shù)據(jù)源發(fā)送的數(shù)據(jù)包，依據(jù) a動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑中上下一個(gè)路由器間鏈路的時(shí)隙占用，生成包 含"、要占用的時(shí)隙信息的時(shí)隙信息包后發(fā)送到該路由器，待虛擬連接建立后傳輸數(shù)據(jù)包；所述網(wǎng)絡(luò)接口，作為下游節(jié)點(diǎn)時(shí)首先接收傳輸路徑中接收傳輸路 徑上上一個(gè)路由器發(fā)送的時(shí)隙信息包并其建立虛擬連接，隨后接收由 所述傳輸路徑上上一個(gè)路由器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，并將數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)給作為接收節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)處理單元；所述路由器，在接收到時(shí)隙信息包后，依據(jù)時(shí)隙信息包中的要占 用的時(shí)隙信息與上一節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接，同時(shí)依據(jù)時(shí)隙信息包中的" 動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑中下一節(jié)點(diǎn)間鏈路的時(shí)隙占用，動(dòng)態(tài)生成路由查 找表，依據(jù)所述路由查找進(jìn)行數(shù)據(jù)包的接收和轉(zhuǎn)發(fā)。
7、 如權(quán)利要求6所述的基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括緩沖單元和優(yōu)先級(jí)設(shè)置單元，所述緩 沖單元用于緩沖從數(shù)據(jù)處理單元接收的數(shù)據(jù)包和從傳輸路徑上上一 個(gè)路由器接收的時(shí)隙信息包、數(shù)據(jù)包，所述優(yōu)先級(jí)設(shè)置單元用于檢測 到來自數(shù)據(jù)處理單元的不同數(shù)據(jù)包的多個(gè)數(shù)據(jù)頭時(shí)，為不同的數(shù)據(jù)包設(shè)置優(yōu)先級(jí)，按優(yōu)先級(jí)順序執(zhí)行后續(xù)處理。
8、 如權(quán)利要求6所述的基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng), 其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括時(shí)隙信息包生成模塊，用于依據(jù)a動(dòng) 態(tài)分配與傳輸路徑上下一個(gè)路由器間鏈路的時(shí)隙占用，生成包含"、 要占用的時(shí)隙信息的時(shí)隙信息包，所述時(shí)隙信息包還包括源地址和目 的地址信息。
9、 如權(quán)利要求8所述的基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸系統(tǒng),其特征在于，所述路由器包括時(shí)隙信息分析模塊，用于在接收上一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的時(shí)隙信息包后， 依據(jù)時(shí)隙信息包中的要占用的時(shí)隙信息重新進(jìn)行時(shí)隙分配，與上一節(jié)點(diǎn)建立虛擬鏈路；時(shí)隙信息生成模塊，用于釆集上一節(jié)點(diǎn)發(fā)送的時(shí)隙信息包中的 動(dòng)態(tài)分配與傳輸路徑中下一節(jié)點(diǎn)間鏈路的時(shí)隙占用，生成新的時(shí)隙信息包發(fā)送到下一節(jié)點(diǎn)；控制信號(hào)生成模塊，用于生成控制信號(hào)，通知下一節(jié)點(diǎn)當(dāng)前傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)包信息還是時(shí)隙信息包；接收控制模塊，用于與上一節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接后接收數(shù)據(jù)包； 發(fā)送控制模塊，用于待與下一節(jié)點(diǎn)建立虛擬連接后負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)收到的數(shù)據(jù)包到下一節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及基于時(shí)分復(fù)用的片上網(wǎng)絡(luò)信息傳輸方法及系統(tǒng)，對于采用時(shí)分復(fù)用，虛擬拆分技術(shù)的片上網(wǎng)絡(luò)，通過在數(shù)據(jù)頭加載數(shù)據(jù)所需帶寬信息α，傳輸過程中各節(jié)點(diǎn)根據(jù)α進(jìn)行動(dòng)態(tài)時(shí)隙分配，生成包含要占用的時(shí)隙信息的時(shí)隙信息包，通過分析時(shí)隙信息包，各節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)調(diào)配虛擬鏈路建立和釋放的過程。這樣能夠用相對比較小的緩沖區(qū)來指導(dǎo)鏈路的傳輸，節(jié)省芯片面積，降低功耗，使傳輸過程更加靈活，在一定程度上增加了系統(tǒng)的抗誤碼特性。
文檔編號(hào)H04J3/16GK101409680SQ200810227160
公開日2009年4月15日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者凱 周, 楊華中, 玉 汪 申請人:清華大學(xué)