專利名稱：使用服務(wù)質(zhì)量處理的可縮放互連結(jié)構(gòu)的制作方法
背景技術(shù)：
相當(dāng)一部分通過網(wǎng)絡(luò)或互連結(jié)構(gòu)傳送的數(shù)據(jù)需要傳輸時(shí)的優(yōu)先級(jí)處理。
在網(wǎng)絡(luò)或互連系統(tǒng)中信息或包(packet)的通行業(yè)務(wù)繁忙(heavy traffic)可能造成擁塞(congestion)，產(chǎn)生導(dǎo)致信息延遲或丟失的問題。通行業(yè)務(wù)繁忙可能造成系統(tǒng)多次存儲(chǔ)信息和嘗試發(fā)送信息，導(dǎo)致通信會(huì)話延長和傳輸費(fèi)用增加。通常，網(wǎng)絡(luò)或互連系統(tǒng)以相同的優(yōu)先級(jí)處理所有數(shù)據(jù)，因此在嚴(yán)重?fù)砣陂g所有通信都同樣地遭受著劣質(zhì)服務(wù)的影響。于是，“服務(wù)質(zhì)量(QOS)”得以發(fā)現(xiàn)和定義，該定義用于描述符合特定數(shù)據(jù)類型傳輸?shù)淖畹鸵蟮母鞣N參數(shù)。QOS參數(shù)可用來分配系統(tǒng)資源，例如帶寬。QOS參數(shù)通常包括信元(cell)丟失、包丟失、讀取吞吐量、讀取量、時(shí)間延遲或等待時(shí)間、抖動(dòng)(jitter)、累計(jì)延遲和突發(fā)長度(burst size)這些考慮因素。QOS參數(shù)也可以在多媒體應(yīng)用中與諸如音頻或視頻流信息的緊急(urgent)數(shù)據(jù)類型相結(jié)合，其中數(shù)據(jù)包必須立即下行(downstream)發(fā)送，或者在短時(shí)間后丟棄。
所需要的是一種系統(tǒng)和操作技術(shù)，該系統(tǒng)和操作技術(shù)允許具有高優(yōu)先級(jí)的信息通過具有高質(zhì)量的服務(wù)處理能力的網(wǎng)絡(luò)或互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳送。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例，互連結(jié)構(gòu)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)和在層次多級(jí)結(jié)構(gòu)中與這些節(jié)點(diǎn)有選擇地連接的多條互連線路。數(shù)據(jù)從最高的源級(jí)移動(dòng)到最低的目的級(jí)。結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)按列和級(jí)排列。數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)中穿行(wormhole)，而且在指定的時(shí)間里，總是從一列移動(dòng)到相鄰列，并停留在同級(jí)或下移到更低級(jí)。當(dāng)數(shù)據(jù)下移一級(jí)時(shí)，對(duì)目的輸出的附加位進(jìn)行固定(fix)，以使在結(jié)構(gòu)底部傳出的數(shù)據(jù)到達(dá)正確的目的輸出端口。
結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)有多個(gè)輸入端口和輸出端口。進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)輸入端口的數(shù)據(jù)沿結(jié)構(gòu)下移，從而向數(shù)據(jù)中指定的目的或目標(biāo)前進(jìn)。節(jié)點(diǎn)之間的從特定級(jí)的節(jié)點(diǎn)到更高級(jí)的節(jié)點(diǎn)的控制信號(hào)為穿過結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)提供指導(dǎo)。特定級(jí)的路由節(jié)點(diǎn)可將包發(fā)送到更低級(jí)的接收節(jié)點(diǎn)，假如(1)更低級(jí)的節(jié)點(diǎn)是在通向包的目的的路線上，且(2)對(duì)于路由節(jié)點(diǎn)的控制信號(hào)表明接收節(jié)點(diǎn)沒有阻塞(blocked)。在某些實(shí)施例中，附加條件是，包的服務(wù)質(zhì)量級(jí)別至少是相對(duì)于最低級(jí)服務(wù)質(zhì)量的預(yù)定級(jí)別，以便能夠降到更低級(jí)別。預(yù)定級(jí)別依賴于路由節(jié)點(diǎn)的位置。此技術(shù)允許高服務(wù)質(zhì)量的包比低服務(wù)質(zhì)量的包更快地穿過互連結(jié)構(gòu)。此技術(shù)類似于在賽跑中把最有希望獲勝的選手作為種子選手，安排在出發(fā)點(diǎn)的首列。
在另一個(gè)實(shí)施例中，每一對(duì)節(jié)點(diǎn)之間相連的多條數(shù)據(jù)鏈路中的一條保留為只給高服務(wù)質(zhì)量的包使用。實(shí)際中，第二條高服務(wù)質(zhì)量線路作為穿越相同路線的消息的過渡通路(passing lane)。


所述實(shí)施例的新特點(diǎn)在附帶的權(quán)利要求中進(jìn)行了明確地?cái)⑹?。不過，參考如下的描述和附圖，可以最好地理解本發(fā)明的與結(jié)構(gòu)和操作方法相關(guān)的實(shí)施例。
圖1A和1B是展示了在使用了依照本發(fā)明的通信結(jié)構(gòu)的第一個(gè)互連結(jié)構(gòu)方框中相鄰?fù)ㄐ诺墓?jié)點(diǎn)之間連接性(connectivity)的概要方框圖。
圖2A和2B是展示了在使用了依照本發(fā)明的通信結(jié)構(gòu)和方法的第二個(gè)互連結(jié)構(gòu)方框中相鄰?fù)ㄐ诺墓?jié)點(diǎn)之間連接性的概要方框圖。
圖3A、3B和3C描繪了支持服務(wù)質(zhì)量處理的互連結(jié)構(gòu)的第三個(gè)和第四個(gè)例子。
圖4A、4B和4C展示了支持服務(wù)質(zhì)量處理的節(jié)點(diǎn)之間的基本連接，其中增加了節(jié)點(diǎn)之間連接的數(shù)量，以允許高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)獲得比低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)更高的優(yōu)先級(jí)。
圖5A和5B描繪的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖，顯示了以包形式在互連結(jié)構(gòu)中運(yùn)送的數(shù)據(jù)的格式，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)服務(wù)質(zhì)量域。
具體實(shí)施例方式
參考圖1A，概要圖展示了一個(gè)四柱面、八行的網(wǎng)絡(luò)，作為多級(jí)最少邏輯(MLML,multiple-level minimum-logic)網(wǎng)絡(luò)的范例。串行包形式的數(shù)據(jù)從最外柱面的輸入終端進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)，如圖1A頂部的柱面3所示。數(shù)據(jù)包在節(jié)點(diǎn)之間向包的頭部指定的目的輸出端口移動(dòng)。以下描述采用數(shù)據(jù)單元格式的消息或數(shù)據(jù)，以串行形式為代表，比如互連協(xié)議(IP)包、以太網(wǎng)幀、ATM信元。數(shù)據(jù)也可叫做交換結(jié)構(gòu)片(switch-fabric segment)，典型為較大的幀或者數(shù)據(jù)包的一部分、并行計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理器消息、或其他長度有限的數(shù)據(jù)或消息。采用包形式的數(shù)據(jù)消息總是移動(dòng)到下一角位(angle)的節(jié)點(diǎn)，并且停留在相同的柱面或移動(dòng)到更里面的柱面上。當(dāng)移動(dòng)使包離目的輸出端口更接近時(shí)，包會(huì)移動(dòng)到更里面的柱面上，如圖1A的更低級(jí)所示。
網(wǎng)絡(luò)有兩種傳輸路徑一種是傳送數(shù)據(jù)包，另一種是傳送控制信息。節(jié)點(diǎn)從相同柱面的節(jié)點(diǎn)或從節(jié)點(diǎn)的柱面外面的柱面接受數(shù)據(jù)，再發(fā)送數(shù)據(jù)到相同柱面的節(jié)點(diǎn)或到節(jié)點(diǎn)的柱面里面的柱面。包繞著中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，即在特定級(jí)包的首位繞著柱面勻速移動(dòng)。當(dāng)一個(gè)消息位從一個(gè)柱面移動(dòng)到更里面的柱面時(shí)，各消息位在里面的柱面與消息精確同步。數(shù)據(jù)可從一個(gè)或多個(gè)列或角位進(jìn)入互連結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)，并從一個(gè)或多個(gè)列或角位出來，這取決于應(yīng)用或節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制信息到更外面位置的柱面上的節(jié)點(diǎn)，和從更里面位置的柱面上的節(jié)點(diǎn)接收控制信息?？刂菩畔⒃谙嗤慕俏粋魉徒o節(jié)點(diǎn)。當(dāng)能夠從輸入端口接收包的最外面的柱面上的節(jié)點(diǎn)無法接受包時(shí)，控制信息也從最外面的柱面上的節(jié)點(diǎn)傳送到輸入端口來通知輸入端口。同樣地，當(dāng)輸出端口無法接受包時(shí)，輸出端口可以發(fā)送控制信息到最里面的柱面上的節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)從更里面的柱面上的節(jié)點(diǎn)或輸出端口接收控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)告訴控制信號(hào)的接收者，接收者是否要從接收者節(jié)點(diǎn)的柱面發(fā)送消息給更里面的柱面上的第三節(jié)點(diǎn)。
在圖1B中，術(shù)語“柱面”和“角位”用作位置的標(biāo)記(reference)。這些術(shù)語分別與圖2A的描述和本描述中所用的“級(jí)”和“列”相類似。
也參考圖1B，互連結(jié)構(gòu)102包括一個(gè)柱面上的節(jié)點(diǎn)A和B，以及另一個(gè)柱面上的節(jié)點(diǎn)C和D。節(jié)點(diǎn)A和C在相同角位上。節(jié)點(diǎn)B和D在不同于節(jié)點(diǎn)A和C的角位的相同角位上。節(jié)點(diǎn)A能夠通過路徑110發(fā)送數(shù)據(jù)包給節(jié)點(diǎn)B，和通過路徑108給節(jié)點(diǎn)D。節(jié)點(diǎn)C可以通過路徑108發(fā)送控制信號(hào)給節(jié)點(diǎn)A，要求節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù)包給節(jié)點(diǎn)D的優(yōu)先級(jí)高于節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)包給節(jié)點(diǎn)D的優(yōu)先級(jí)。在互連結(jié)構(gòu)100的例子中，節(jié)點(diǎn)A可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)包給節(jié)點(diǎn)D，包不需要經(jīng)過另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
參考圖2A和2B，概要方框圖展示了互連結(jié)構(gòu)的第二個(gè)例子中的節(jié)點(diǎn)之間的連接性。如圖1A和1B，在四個(gè)節(jié)點(diǎn)A、B、C和D中存在關(guān)系。節(jié)點(diǎn)A和B在一個(gè)級(jí)別上，且節(jié)點(diǎn)C和D在另一個(gè)級(jí)別上。節(jié)點(diǎn)A和C在相同的列上，且節(jié)點(diǎn)B和D在不同于節(jié)點(diǎn)A和C的列的相同列上。節(jié)點(diǎn)C有比節(jié)點(diǎn)A更高的優(yōu)先級(jí)來通過路徑104發(fā)送數(shù)據(jù)給節(jié)點(diǎn)D。與結(jié)構(gòu)102中相同，在結(jié)構(gòu)202中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)C通過路徑104發(fā)送包給節(jié)點(diǎn)D時(shí)，節(jié)點(diǎn)C也通過路徑108發(fā)送控制信號(hào)給節(jié)點(diǎn)A，要求節(jié)點(diǎn)C比節(jié)點(diǎn)A有更高的優(yōu)先級(jí)通過路徑104發(fā)送包給節(jié)點(diǎn)D。在圖示的例子中，節(jié)點(diǎn)A和C并不同時(shí)發(fā)送包給節(jié)點(diǎn)D。因此，在沒有控制信號(hào)的情況下，從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D的公共數(shù)據(jù)路徑104是開放的，且節(jié)點(diǎn)A可以使用從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D的數(shù)據(jù)路徑104經(jīng)過節(jié)點(diǎn)C發(fā)送包給節(jié)點(diǎn)D。節(jié)點(diǎn)C無法發(fā)送從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)C的鏈路206進(jìn)入節(jié)點(diǎn)C的包。在從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)C的數(shù)據(jù)線路中傳送的包總是從節(jié)點(diǎn)C轉(zhuǎn)發(fā)到節(jié)點(diǎn)D。因此，對(duì)于在節(jié)點(diǎn)A、B、C和D之間發(fā)送包和控制信號(hào)，圖1A和2A中所顯示的布局雖然在邏輯上等價(jià)，在物理上卻是不同的。同樣地，圖1B和2B中所顯示的布局是物理相異和邏輯等價(jià)的。
在這里所揭示的服務(wù)質(zhì)量技術(shù)應(yīng)用于邏輯等價(jià)的結(jié)構(gòu)。
圖3A和3B描繪了支持QOS處理的互連結(jié)構(gòu)的第三個(gè)和第四個(gè)例子。圖3A描繪了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一部分，擁有更復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)和互連排列，以支持更高的傳輸效率。圖3B描繪了作為數(shù)據(jù)集中器(data concentrator)的互連結(jié)構(gòu)。
圖3A和3B中展示的結(jié)構(gòu)包括了與對(duì)圖1A、1B、2A和2B顯示的節(jié)點(diǎn)A、B、C和D所描述的一樣的發(fā)送包和控制信號(hào)的節(jié)點(diǎn)A、B、C和D。圖3A也包括四個(gè)附加節(jié)點(diǎn)X、Y、E和F。如同節(jié)點(diǎn)A和B，節(jié)點(diǎn)X和Y是在N+1級(jí)。如同節(jié)點(diǎn)C和D，節(jié)點(diǎn)E和F是在N級(jí)。節(jié)點(diǎn)A、C、E和X是在K列。節(jié)點(diǎn)D、B、F和Y是在K+1列。圖3B顯示了與節(jié)點(diǎn)A和B在相同級(jí)的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)X和Y的結(jié)構(gòu)。
節(jié)點(diǎn)C、A和X都能夠發(fā)送包給節(jié)點(diǎn)D。節(jié)點(diǎn)C比節(jié)點(diǎn)A和X有更高的優(yōu)先級(jí)發(fā)送包給節(jié)點(diǎn)D。而且，在結(jié)構(gòu)300和302中，節(jié)點(diǎn)A比節(jié)點(diǎn)X有更高的優(yōu)先級(jí)發(fā)送包給節(jié)點(diǎn)D。優(yōu)先級(jí)由經(jīng)過控制線路108的控制信號(hào)來指定。六個(gè)節(jié)點(diǎn)A、B、C、D、X和Y的邏輯關(guān)系在圖3C中展示。圖3C的簡化概要方框圖所顯示的基本構(gòu)件互連結(jié)構(gòu)，是對(duì)在諸如圖3A和3B所示的那些更大的互連結(jié)構(gòu)中進(jìn)行服務(wù)質(zhì)量處理進(jìn)行描述。
在一類實(shí)施例中，將節(jié)點(diǎn)A和X連到節(jié)點(diǎn)D的路徑306對(duì)角(diagonally)連接在一起，如圖3C的結(jié)構(gòu)302中所示。在另一類實(shí)施例中，從節(jié)點(diǎn)A和X到節(jié)點(diǎn)D的連接經(jīng)過節(jié)點(diǎn)C，如圖3B的結(jié)構(gòu)302中所示。
圖5A顯示了包含服務(wù)質(zhì)量(QOS)域504的數(shù)據(jù)包500的布局。通常，QOS域?qū)τ谔囟ò允呛愣ǖ?。在某些?shí)施例中，當(dāng)消息通過互連結(jié)構(gòu)時(shí)QOS域不保持恒定。當(dāng)包進(jìn)入互連結(jié)構(gòu)時(shí)，QOS域的一部分包括子域，該子域存儲(chǔ)與包進(jìn)入互連結(jié)構(gòu)的時(shí)間相關(guān)的信息。如果包在互連結(jié)構(gòu)里停留時(shí)間比確定時(shí)間長，QOS域可被改為逝去時(shí)間的函數(shù)。QOS域的另一部分可存儲(chǔ)一值，該值表示對(duì)于支持多級(jí)服務(wù)質(zhì)量的系統(tǒng)來講的特定級(jí)的服務(wù)質(zhì)量。例如，特定QOS級(jí)用非負(fù)整數(shù)值來表示。整數(shù)值越大，QOS越高。
包500有一個(gè)值為1的位域502，在這里討論的互連系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中由節(jié)點(diǎn)使用該位域檢測(cè)是否存在到達(dá)的包。包中包括有效負(fù)載域508。在作為網(wǎng)絡(luò)交換結(jié)構(gòu)的互連系統(tǒng)中，地址域506指定包所前往的輸出端口或地址端口的集合。在圖3B中所示的集中器沒有地址域。
圖5B描繪了一種包的格式，其中多個(gè)位并行傳輸通過結(jié)構(gòu)，與圖5A所示的包布局500相比，通過增加了包的寬度而縮短了包510的長度。長度縮短的包510在時(shí)間節(jié)拍(time step)少時(shí)更有利于傳送完整的QOS域。并行傳送消息位，通過減少傳送包穿過互連結(jié)構(gòu)的時(shí)間節(jié)拍數(shù)量來降低等待時(shí)間。低等待時(shí)間的實(shí)施例可使用總線結(jié)構(gòu)來通過多路徑數(shù)據(jù)傳送線路來運(yùn)送包510。在總線格式包510的圖示例子中，位域和QOS域同時(shí)進(jìn)入節(jié)點(diǎn)。接收節(jié)點(diǎn)更有利于在較短時(shí)間內(nèi)接收所有用于發(fā)送消息的包優(yōu)先級(jí)信息。引腳有限的集成電路芯片的實(shí)現(xiàn)可能沒有足夠的輸入線路來將整個(gè)包放入芯片，因此整個(gè)包是在寬總線上傳送的。可將互連結(jié)構(gòu)可控制為以并行移動(dòng)的包的一部分和以串行逐位移動(dòng)的一部分一起工作。例如，頭部的一部分可順序插入緩沖區(qū)，然后在包通過互連結(jié)構(gòu)時(shí)，頭部的一部分并行移動(dòng)，而包的剩余部分串行逐位移動(dòng)。
參考圖3A、3B和3C的任意一個(gè)，N級(jí)上的節(jié)點(diǎn)D從N級(jí)上的節(jié)點(diǎn)C和N+1級(jí)上的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)A和X接收數(shù)據(jù)。示例方法使用了存儲(chǔ)在頭部里的服務(wù)質(zhì)量(QOS)信息。節(jié)點(diǎn)C總是比節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)X有更高的優(yōu)先級(jí)來發(fā)送包給節(jié)點(diǎn)D。
互連結(jié)構(gòu)的一個(gè)方面是解決試圖同時(shí)經(jīng)過相同節(jié)點(diǎn)或信元的消息的沖突和碰撞的優(yōu)先級(jí)。優(yōu)先級(jí)根據(jù)節(jié)點(diǎn)在層次中的相對(duì)位置來決定?；谖恢玫膬?yōu)先級(jí)給予節(jié)點(diǎn)A比節(jié)點(diǎn)X更高的優(yōu)先級(jí)來發(fā)送包給節(jié)點(diǎn)D，除非在節(jié)點(diǎn)X處的更高優(yōu)先級(jí)的包PX的目的為節(jié)點(diǎn)D并且在節(jié)點(diǎn)A處的更低優(yōu)先級(jí)的包PA的目的為節(jié)點(diǎn)D。在這種情況下，將包PX發(fā)往節(jié)點(diǎn)D而包PA轉(zhuǎn)向節(jié)點(diǎn)B。連接到(connect into)多個(gè)信元的節(jié)點(diǎn)也使用了類似的技術(shù)。在這里公開的是，通過保證高QOS的消息比低QOS的消息更快地通過互連結(jié)構(gòu)的附加技術(shù)對(duì)服務(wù)質(zhì)量處理進(jìn)行擴(kuò)展。
用于改變級(jí)別的限值(threshold)QOS一種擴(kuò)展層次網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量處理的技術(shù)是給互連結(jié)構(gòu)里單個(gè)節(jié)點(diǎn)分配限值QOS級(jí)別TQOS，以相特定的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送。例如，某級(jí)別(如N+1)上的節(jié)點(diǎn)A分配了限值QOS級(jí)別T0(A,D)，以發(fā)送消息給更低級(jí)別上的節(jié)點(diǎn)D。節(jié)點(diǎn)A不允許發(fā)送QOS低于T0(A,n)的消息給更低級(jí)別上的節(jié)點(diǎn)n。
用于改變級(jí)別的限值QOS在諸如互連結(jié)構(gòu)只有一列用于將包從系統(tǒng)外部注入(inject)系統(tǒng)內(nèi)部的應(yīng)用中有效。例如，一個(gè)這樣的結(jié)構(gòu)有L+1級(jí)和K列，從最高級(jí)到最低級(jí)各級(jí)記為L,L-1,….0，各列計(jì)為0,1,2….K-1。對(duì)于頂級(jí)L上、最初幾列中的一列里的節(jié)點(diǎn)U要發(fā)送數(shù)據(jù)給更低級(jí)上的節(jié)點(diǎn)V，QOS限值T0(U,V)設(shè)為高值。對(duì)于頂級(jí)上、與0列右隔幾列的節(jié)點(diǎn)U’，要發(fā)送數(shù)據(jù)給更低級(jí)的節(jié)點(diǎn)V’，限值T0(U’,V’)低于限值T0(U,V)。對(duì)于更右邊的列上、結(jié)構(gòu)中較低的節(jié)點(diǎn)(有更高的列K計(jì)數(shù)和更低的列L計(jì)數(shù)的節(jié)點(diǎn))，限值減得更多。對(duì)于某個(gè)要發(fā)送數(shù)據(jù)給更低級(jí)上的節(jié)點(diǎn)V”的節(jié)點(diǎn)U”，限值T0(U”,V”)設(shè)為零。若QOS級(jí)別都由非負(fù)值表示，把限值設(shè)為零將不對(duì)從節(jié)點(diǎn)U”到節(jié)點(diǎn)V”的數(shù)據(jù)流加以限制。此策略允許最高QOS的包移動(dòng)到不會(huì)被更低QOS級(jí)的包阻塞的區(qū)域，并允許其他包在經(jīng)過最初幾列后快速地下移級(jí)別。
可變限值方案可與丟棄選定包的技術(shù)一起工作。某些通信網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)質(zhì)量域中保留了一個(gè)特殊位，作為丟棄位。當(dāng)包中的丟棄位設(shè)為丟棄狀態(tài)時(shí)，若網(wǎng)絡(luò)變得擁塞，包被丟棄。帶有丟棄位的包有最低的QOS并且被在頂級(jí)L停留最長時(shí)間。包允許在低于K的J列離開頂級(jí)L。如果包在頂級(jí)L中停留至到達(dá)列K，包被丟棄。用于改變級(jí)別的限值QOS處理對(duì)于網(wǎng)絡(luò)和集中器非常有用。
對(duì)于節(jié)點(diǎn)P和Q的限值T0(P,Q)的合理設(shè)定取決于網(wǎng)絡(luò)容量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。需要的話，限值T0(P,Q)可以載入內(nèi)存和改變。當(dāng)容量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)變化時(shí)，能夠改變限值是非常有利的。
處理QOS的多重?cái)?shù)據(jù)鏈路圖4A和4B展示了用于服務(wù)質(zhì)量處理的節(jié)點(diǎn)之間的基本多重互連結(jié)構(gòu)。多個(gè)包可到達(dá)一節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)有多個(gè)服務(wù)質(zhì)量優(yōu)先級(jí)。一般而言，該技術(shù)用于如含有互連結(jié)構(gòu)400和402所示的在節(jié)點(diǎn)之間包括兩個(gè)或更多數(shù)據(jù)傳送線路的互連結(jié)構(gòu)?？蓪⒃趫D1A、1B、2A、2B、3A、3B和3C中公開的結(jié)構(gòu)改為用兩個(gè)或更多互連線路來代替單個(gè)互連線路以實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量處理。這些兩個(gè)或更多線路然后可根據(jù)QOS來考慮以便選擇性地用于傳送數(shù)據(jù)。
參考圖4A，概要方框圖顯示了對(duì)圖1A和1B中所示的第一個(gè)互連結(jié)構(gòu)修改后的節(jié)點(diǎn)之間的連接關(guān)系，其在邏輯上與圖2A、3A和3B所示的結(jié)構(gòu)是相同的。通過增加節(jié)點(diǎn)之間互連線路的數(shù)量來修改互連結(jié)構(gòu)，以允許更高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)獲得比更低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)更高的優(yōu)先級(jí)?；ミB結(jié)構(gòu)400在同級(jí)的節(jié)點(diǎn)之間有兩條數(shù)據(jù)傳送線路。第一條數(shù)據(jù)傳送線路傳送更高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)。第二條數(shù)據(jù)傳送線路傳送高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)和低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)，最好作為低優(yōu)先級(jí)線路。舉例來說，在第一級(jí)，更高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)傳送線路410和更低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)傳送線路412從節(jié)點(diǎn)A連接到節(jié)點(diǎn)B。同樣地，在第二級(jí)，高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)傳送線路420和低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)傳送線路422從節(jié)點(diǎn)C連接到節(jié)點(diǎn)D。
圖4B顯示了修改后的互連結(jié)構(gòu)402的四個(gè)節(jié)點(diǎn)A、B、C和D以及顯示了在這四個(gè)節(jié)點(diǎn)的組之外的附加節(jié)點(diǎn)X、Y和E。一般而言，各節(jié)點(diǎn)X、Y和E可認(rèn)為是在四個(gè)節(jié)點(diǎn)之外的其他組中。節(jié)點(diǎn)X在與節(jié)點(diǎn)A相同的級(jí)上，且能夠發(fā)送消息給節(jié)點(diǎn)D和Y。節(jié)點(diǎn)C通過第一條線路H和第二條線路L連接到節(jié)點(diǎn)D。第一條線路H專用于傳送更高服務(wù)質(zhì)量的包。第二條線路L用于傳送更高和更低服務(wù)質(zhì)量的包。節(jié)點(diǎn)E在層次中與節(jié)點(diǎn)D相同的級(jí)上，且要從節(jié)點(diǎn)D接收消息。節(jié)點(diǎn)Y在與節(jié)點(diǎn)X相同的級(jí)上。
參考圖4A和4B，公開了支持服務(wù)質(zhì)量傳送優(yōu)先級(jí)的技術(shù)。在該技術(shù)的一個(gè)例子中，在同級(jí)的兩個(gè)直連節(jié)點(diǎn)之間連接了兩條數(shù)據(jù)傳送線路。例如，節(jié)點(diǎn)C和節(jié)點(diǎn)D通過兩條由第一條線路H和第二條線路L組成的數(shù)據(jù)傳送線路連接在一起。第一條線路H專傳送高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)的包。第二條線路L傳送高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)的包和低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)的包。在任何時(shí)間段里，可能有五種情況(1)從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D沒有包在傳送；
(2)從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D只有一個(gè)LQOS包傳送，且包在第二條線路L上傳送；(3)從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D只有一個(gè)HQOS包傳送，且包在第一條線路H上傳送，(4)從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D的第一條線路H有一個(gè)HQOS包傳送，且從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D的第二條線路L有一個(gè)LQOS包傳送，或(5)從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D有兩個(gè)HQOS包傳送，一個(gè)在第一條線路H上而另一個(gè)在第二條線路L上。
決不允許有兩個(gè)低優(yōu)先級(jí)服務(wù)質(zhì)量(LQOS)包從節(jié)點(diǎn)C傳送到節(jié)點(diǎn)D。
參考圖4B，基于通過互連結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送包的方法控制服務(wù)質(zhì)量。例如，在包到達(dá)時(shí)刻，根據(jù)節(jié)點(diǎn)C的狀況，節(jié)點(diǎn)C發(fā)送控制信號(hào)S1到節(jié)點(diǎn)A和X?？刂菩盘?hào)S1表示C所處在的下列四個(gè)狀況之一。
(4)節(jié)點(diǎn)C沒在發(fā)送包給節(jié)點(diǎn)D，(5)節(jié)點(diǎn)C正在線路L上發(fā)送一個(gè)包給節(jié)點(diǎn)D，且在線路H上沒有包給節(jié)點(diǎn)D，(6)節(jié)點(diǎn)C正在線路H上發(fā)送一個(gè)包給節(jié)點(diǎn)D，且在線路L上沒有包給節(jié)點(diǎn)D，或，(7)節(jié)點(diǎn)C正在發(fā)送兩個(gè)包給節(jié)點(diǎn)D。
在特定的時(shí)間段，節(jié)點(diǎn)A和X從節(jié)點(diǎn)C接收控制信號(hào)S1，且同時(shí)或幾乎同時(shí)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)A和X各自1)沒有收到包；2)收到一個(gè)包；或3)收到兩個(gè)包。
接收的包從圖4B所示的組外的節(jié)點(diǎn)同時(shí)或幾乎同時(shí)到達(dá)。依據(jù)節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)X接收包的特定時(shí)間段，節(jié)點(diǎn)A發(fā)送控制信號(hào)S2到節(jié)點(diǎn)X，且節(jié)點(diǎn)X發(fā)送控制信號(hào)S3到節(jié)點(diǎn)A。
從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)X的控制信號(hào)S2根據(jù)如下邏輯描述取值。如果包M到達(dá)節(jié)點(diǎn)A，這樣存在經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D到包M的允許輸出端口的路徑，于是節(jié)點(diǎn)A發(fā)送控制信號(hào)S2到節(jié)點(diǎn)X。控制信號(hào)S2表示所有這種包M的最高級(jí)服務(wù)質(zhì)量。如果沒有包M到達(dá)節(jié)點(diǎn)A，并由此存在經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D到包M的允許輸出端口的路徑，于是節(jié)點(diǎn)A發(fā)送控制信號(hào)，例如整數(shù)零，表示包狀態(tài)。在網(wǎng)絡(luò)互連的情況下，若包M的頭部指定了輸出端口，則該輸出端口對(duì)于M來說是允許的。在集中器的情況下，所有輸出端口都是允許的。
節(jié)點(diǎn)X發(fā)送類似的控制信號(hào)S3到節(jié)點(diǎn)A，表示是否有包M到達(dá)節(jié)點(diǎn)X，由此存在經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D到包M的允許輸出端口的路徑。如果控制信號(hào)S3表明這樣的包M已經(jīng)到達(dá)，控制信號(hào)S3表示所有這種包的最高QOS數(shù)量。
如果圖4B所示的節(jié)點(diǎn)是圖1A、2A或3A所示類型的網(wǎng)絡(luò)的一部分，則包M的頭部包括目的輸出端口信息域506。輸出端口信息使節(jié)點(diǎn)A和X可確定是否存在經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D通向包M的目的輸出端口的路徑。如果圖4B所示的節(jié)點(diǎn)是圖3B所示類型的集中器的一部分，則對(duì)于每一個(gè)包M，都存在從節(jié)點(diǎn)D到包M的允許輸出端口的路徑。
服務(wù)質(zhì)量限值可逐個(gè)分配給互連結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)。限值可永久設(shè)定到節(jié)點(diǎn)中，例如硬布線(hard wired)，或者限值可存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)中并偶爾改變。例如，對(duì)于要發(fā)送包到節(jié)點(diǎn)D的節(jié)點(diǎn)A，數(shù)值T1(A,D)是限值，因此包必須有至少T1(A,D)的QOS級(jí)別才能被節(jié)點(diǎn)A認(rèn)為是HQOS包。有至少和限值T1(A,D)一樣高的QOS級(jí)別的包P才能被節(jié)點(diǎn)A認(rèn)為是發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)D的HQOS包。
若節(jié)點(diǎn)A需要發(fā)送HQOS包到節(jié)點(diǎn)D，將發(fā)送QOS級(jí)別至少是T1(A,D)的包。QOS級(jí)別低于T1(A,D)的包被節(jié)點(diǎn)A認(rèn)為是發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)D的LQOS包。參考圖4B，服務(wù)質(zhì)量從傳輸線路的角度來確定。
當(dāng)節(jié)點(diǎn)D發(fā)送兩個(gè)包到節(jié)點(diǎn)E且這些包有不同的服務(wù)質(zhì)量，則節(jié)點(diǎn)E把有更高QOS級(jí)別的包放在線路H。如果從節(jié)點(diǎn)C向節(jié)點(diǎn)D發(fā)送兩個(gè)包，且節(jié)點(diǎn)D不發(fā)送任何一個(gè)包到更低級(jí)上的節(jié)點(diǎn)F(未顯示)，而兩個(gè)包將由節(jié)點(diǎn)D發(fā)送到節(jié)點(diǎn)E，即使任何一個(gè)包都未滿足T1(A,D)限值QOS標(biāo)準(zhǔn)。換句話說，如果滿足節(jié)點(diǎn)U的服務(wù)質(zhì)量值的特定包P，進(jìn)入連接同級(jí)上的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的HQOS線路，則包P在從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)逐行傳遞的同時(shí)繼續(xù)停留在HQOS線路上。當(dāng)包P從節(jié)點(diǎn)R到節(jié)點(diǎn)S下降到更低的級(jí)別時(shí)，包必須符合從節(jié)點(diǎn)R到節(jié)點(diǎn)S的鏈路所用的QOS標(biāo)準(zhǔn)。
參考圖4B，從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)D用于改變級(jí)別的最小QOS設(shè)定為等于從節(jié)點(diǎn)X到節(jié)點(diǎn)D用于改變級(jí)別的最小QOS，數(shù)學(xué)上用等式T0(X,D)＝T0(A,D)來表達(dá)。在節(jié)點(diǎn)A或節(jié)點(diǎn)X處的包P可被候選發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D，如果1)包P的QOS級(jí)至少為T0(A,D)；且2)存在經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D到包P的允許輸出端口的路徑。如果在節(jié)點(diǎn)A或節(jié)點(diǎn)X存在發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D的任何候選包，則消息集合R可定義為從節(jié)點(diǎn)A或節(jié)點(diǎn)X發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D的候選包的集合。如果集合R有元素，則集合R的要發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D的最受惠(favored)包記為包P1。TMAX表明集合R中所有包的最高QOS級(jí)。如果包P位于節(jié)點(diǎn)A且包P有TMAXQOS級(jí)，則將在節(jié)點(diǎn)A處的符合TMAX QOS級(jí)的一個(gè)包P記為包P1。如果在節(jié)點(diǎn)A處沒有TMAX QOS級(jí)的包，則將在節(jié)點(diǎn)X的具有TMAX QOS級(jí)的包記為包P1。如果最受惠包P1要發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D且在節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)X都有集合R的成員，則將有第二個(gè)最受惠包發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D。第二個(gè)最受惠包記為包P2。如果包P1處于節(jié)點(diǎn)A，則包P2是節(jié)點(diǎn)X上有最高QOS級(jí)的包。如果包P1處于節(jié)點(diǎn)X，則包P2是節(jié)點(diǎn)A上有最高QOS級(jí)的包。
如果節(jié)點(diǎn)A上多于一個(gè)包有等于TMAX的QOS級(jí)，則節(jié)點(diǎn)A的最受惠包，記為P1，在如下方式中被選取。如果第一種情況，到達(dá)A的包P有TMAXQOS級(jí)且包P被與節(jié)點(diǎn)A同級(jí)的節(jié)點(diǎn)通過線路H發(fā)送到節(jié)點(diǎn)A，則包P記為P1。如果第一種情況未出現(xiàn)且包P從與節(jié)點(diǎn)A同級(jí)的節(jié)點(diǎn)通過線路L到達(dá)節(jié)點(diǎn)A，則包P記為P1。如果前兩種情況未出現(xiàn)，則從更高級(jí)的節(jié)點(diǎn)到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的、帶有發(fā)送到節(jié)點(diǎn)A的較高優(yōu)先級(jí)的包P必須有等于TMAX的QOS級(jí)，且包P記為P1。包根據(jù)QOS頭部域包并且也根據(jù)在到達(dá)節(jié)點(diǎn)A之前最后訪問的節(jié)點(diǎn)來賦予最受惠包狀態(tài)。選擇P1和P2的方案是許多可能技術(shù)中的一個(gè)例子。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也可以選擇許多種技術(shù)來選擇最受惠包。
如果在節(jié)點(diǎn)A處沒有包有等于TMAX的QOS級(jí)，則有最受惠狀態(tài)的包是位于節(jié)點(diǎn)X的包。如果節(jié)點(diǎn)X的兩個(gè)包有TMAX QOS級(jí)，則上文所描述的規(guī)則可用于賦予最受惠狀態(tài)。上文所描述的基于最后訪問的節(jié)點(diǎn)的規(guī)則可用于分配P2狀態(tài)給包。
如果在節(jié)點(diǎn)A和X，沒有發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D的候選包，則沒有包從節(jié)點(diǎn)A傳遞到節(jié)點(diǎn)D。如果在節(jié)點(diǎn)A或X有發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D的候選包，則總是存在最受惠候選包P1。若有發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D的候選包，則一個(gè)或多個(gè)消息將根據(jù)來自于節(jié)點(diǎn)C的控制信號(hào)發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D。當(dāng)至少存在一個(gè)候選包時(shí)，根據(jù)下列情況來選取待發(fā)送包的1)從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)A和X的控制信號(hào)表明節(jié)點(diǎn)C未路由(route)包到節(jié)點(diǎn)D。這種情況下，包P1路由選擇至節(jié)點(diǎn)D。若包P1的QOS級(jí)至少是T1(A,D)且存在第二個(gè)最受惠包P2，將包P2也發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D。
2)從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)A和X的控制信號(hào)表明節(jié)點(diǎn)C在線路L上將一個(gè)包路由選擇至節(jié)點(diǎn)D并且在線路H上沒有包到節(jié)點(diǎn)D。在這種情況下，若包P1的QOS級(jí)至少是T1(A,D)且沒有其他的包從節(jié)點(diǎn)A或節(jié)點(diǎn)X路由選擇至節(jié)點(diǎn)D，將包P1路由選擇至節(jié)點(diǎn)D。
3)從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)A和X的控制信號(hào)表明節(jié)點(diǎn)C在線路H上將一個(gè)包路由選擇至節(jié)點(diǎn)D并且在線路L上沒有包到節(jié)點(diǎn)D。在這種情況下，將包P1路由選擇至節(jié)點(diǎn)D且沒有其他的包從節(jié)點(diǎn)A或節(jié)點(diǎn)X路由選擇至節(jié)點(diǎn)D。
4)節(jié)點(diǎn)C在線路H上發(fā)送一個(gè)包到節(jié)點(diǎn)D且在線路L上發(fā)送一個(gè)包到節(jié)點(diǎn)D。在這種情況下，沒有包從節(jié)點(diǎn)A或節(jié)點(diǎn)X發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D。
這里所描述的技術(shù)可以被改變。對(duì)這里所描述的技術(shù)的一種改變?nèi)缦隆?br> 如果下列三種情況出現(xiàn)1)節(jié)點(diǎn)C發(fā)送包P到節(jié)點(diǎn)D；2)控制信息CS從比節(jié)點(diǎn)C級(jí)別低的節(jié)點(diǎn)發(fā)到節(jié)點(diǎn)C；3)控制信息CS表明節(jié)點(diǎn)D將包P路由選擇至與節(jié)點(diǎn)E不同的節(jié)點(diǎn)W；則節(jié)點(diǎn)C將發(fā)送控制信號(hào)CS到節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)X，表示從節(jié)點(diǎn)D到節(jié)點(diǎn)E的線路上的非阻塞狀況。在這種情況下，控制信號(hào)CS將部分根據(jù)節(jié)點(diǎn)D的數(shù)據(jù)路由情況來確定。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也能夠?qū)⑦@里所公開的技術(shù)與增加節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)吞吐量的技術(shù)組合在一起。
也參考圖4C，附加數(shù)據(jù)傳送線路在節(jié)點(diǎn)A和D之間連接，且附加數(shù)據(jù)傳送線路在節(jié)點(diǎn)X和D之間連接。附加線路允許額外的可能情況。在特定的包到達(dá)時(shí)間間隔，以下將描述一種情況1)兩個(gè)或多個(gè)發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D的候選包到達(dá)節(jié)點(diǎn)X；2)沒有發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D的候選包到達(dá)節(jié)點(diǎn)A；3)到達(dá)節(jié)點(diǎn)X的包P是發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D的候選并且包P的QOS級(jí)至少是T1(X,D)；且4)節(jié)點(diǎn)C沒有發(fā)送任何包到節(jié)點(diǎn)D。
在所列舉(enumerated)的情況下，包P和Q都可傳遞到節(jié)點(diǎn)D。可列舉所有其他可能情況，并且在各個(gè)情況下管理包的規(guī)則可根據(jù)QOS優(yōu)先級(jí)進(jìn)行描述。在其他實(shí)施例中，多于兩條的線路可連接節(jié)點(diǎn)，因此可能有多于兩個(gè)級(jí)別的服務(wù)質(zhì)量。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可使用所描述的技術(shù)來修改這里描述的所有互連結(jié)構(gòu)。
在節(jié)點(diǎn)之間有多重?cái)?shù)據(jù)互連線路的網(wǎng)絡(luò)也可以在不支持服務(wù)質(zhì)量時(shí)使用。在一個(gè)實(shí)施例中，所有通過結(jié)構(gòu)的包都被認(rèn)為是HQOS包，在付出節(jié)點(diǎn)的額外邏輯和節(jié)點(diǎn)之間更多的互連線路的代價(jià)的情況下，比單線路實(shí)施例增加了吞吐量和減少了通過互連結(jié)構(gòu)的中繼段(hop)的數(shù)量。
已經(jīng)知道有許多互連結(jié)構(gòu)實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可在任意或所有那些眾多互連結(jié)構(gòu)實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)這里所描述的QOS技術(shù)。
總之，描述了支持服務(wù)質(zhì)量的方法的三個(gè)例子1)在N+1級(jí)上的節(jié)點(diǎn)A和X競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送包到N級(jí)的第三節(jié)點(diǎn)D的方法。競(jìng)爭(zhēng)首先由服務(wù)質(zhì)量解決，然后是位置。
2)在包M的QOS級(jí)符合節(jié)點(diǎn)N發(fā)送包到更低級(jí)別的最小限值的條件下，這里所描述的節(jié)點(diǎn)N可發(fā)送包M到更低級(jí)別的方法。
3)在節(jié)點(diǎn)之間使用多重?cái)?shù)據(jù)傳送線路的方法，其中一條線路只用于高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)級(jí)別包。
各種技術(shù)可單獨(dú)或組合使用來設(shè)計(jì)符合廣泛需求的系統(tǒng)。
在互連結(jié)構(gòu)的波長分配復(fù)用(WDM)光學(xué)實(shí)施例中，服務(wù)質(zhì)量級(jí)別由是否存在QOS波長來表示。
盡管本發(fā)明是參照各種實(shí)施例來描述的，但應(yīng)該理解，這些實(shí)施例是示意性而且本發(fā)明的范圍并不只限于它們?？梢詫?duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行許多變更、修改、附加和改進(jìn)。例如，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員很容易實(shí)施這里公開的結(jié)構(gòu)和方法所必需的步驟，并且將會(huì)理解過程參數(shù)、材料和規(guī)模只是作為例子提供，可以變更來獲得所需結(jié)構(gòu)并且在本發(fā)明范圍之內(nèi)修改。這里所公開的實(shí)施例的變更和修改，在不脫離隨后權(quán)利要求敘述的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可根據(jù)這里的描述進(jìn)行。例如，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以將第一種和第二種服務(wù)質(zhì)量技術(shù)同樣地應(yīng)用在這里所描述的其他互連結(jié)構(gòu)上。
權(quán)利要求
1.一種互連結(jié)構(gòu)，包括包括不同節(jié)點(diǎn)A、B、C和D的多個(gè)互連節(jié)點(diǎn)；從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)B之間連接的數(shù)據(jù)互連線路AB1和AB2，用于從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)B；從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D之間連接的數(shù)據(jù)互連線路CD1和CD2，用于從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)D；從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)D之間連接的數(shù)據(jù)互連線路AD，用于從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)D；檢測(cè)節(jié)點(diǎn)C處的情況的裝置；從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送控制信號(hào)CS到節(jié)點(diǎn)A的裝置，該控制信號(hào)至少部分由節(jié)點(diǎn)C處的情況確定；和通過至少部分根據(jù)控制信號(hào)CS在數(shù)據(jù)互連線路AB1、AB2和AD之間所選擇的數(shù)據(jù)互連線路，發(fā)送到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的消息M到節(jié)點(diǎn)B或節(jié)點(diǎn)D的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中控制信號(hào)CS通過從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)A的控制互連線路從節(jié)點(diǎn)C傳遞到節(jié)點(diǎn)A。
3.如權(quán)利要求2所述的互連結(jié)構(gòu)，其中從節(jié)點(diǎn)A可到達(dá)的每一個(gè)輸出端口，該每一個(gè)輸出端口都從節(jié)點(diǎn)C可到達(dá)；此外包括從節(jié)點(diǎn)A可到達(dá)而從節(jié)點(diǎn)D不可到達(dá)的一個(gè)輸出端口。
4.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中線路AD從節(jié)點(diǎn)A直接到達(dá)節(jié)點(diǎn)D。
5.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中線路AD經(jīng)過在線路AD上節(jié)點(diǎn)A和節(jié)點(diǎn)D之間的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)節(jié)點(diǎn)C處的情況是沒有消息正從節(jié)點(diǎn)C傳送到節(jié)點(diǎn)D，并且節(jié)點(diǎn)A處的消息M中所隱含的是存在從節(jié)點(diǎn)D到消息M的目的地的路徑并且消息M有不低于節(jié)點(diǎn)A發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)D所需的服務(wù)質(zhì)量限值的服務(wù)質(zhì)量級(jí)別的情況，則節(jié)點(diǎn)A從節(jié)點(diǎn)A將消息路由選擇至節(jié)點(diǎn)D。
7.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)節(jié)點(diǎn)C處的情況是一個(gè)低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D且沒有其他消息從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則只要在節(jié)點(diǎn)A處存在HQOS消息并且存在經(jīng)過節(jié)點(diǎn)A到允許的消息M輸出端口的路徑，節(jié)點(diǎn)A可發(fā)送高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息到節(jié)點(diǎn)D。
8.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)節(jié)點(diǎn)C處的情況是將HQOS消息從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D且沒有其他消息從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則只要在節(jié)點(diǎn)A處存在消息M而消息M的服務(wù)質(zhì)量超過從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)D的最低服務(wù)質(zhì)量級(jí)別并且存在從節(jié)點(diǎn)D到允許的消息M輸出端口的路徑，節(jié)點(diǎn)A可從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送HQOS或LQOS消息到節(jié)點(diǎn)D。
9.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)節(jié)點(diǎn)C處的情況是節(jié)點(diǎn)C通過從節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D的每一條線路發(fā)送一個(gè)消息時(shí)，則節(jié)點(diǎn)A不能發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)D。
10.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)節(jié)點(diǎn)C處的情況是當(dāng)HQOS消息和LQOS消息從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則節(jié)點(diǎn)C通過數(shù)據(jù)互連線路CD1發(fā)送HQOS消息和通過數(shù)據(jù)互連線路CD2發(fā)送LQOS消息。
11.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)消息M從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則消息M從消息集合R中選取，該消息集合包括在節(jié)點(diǎn)A處的、可經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D到達(dá)消息M的目的的每一個(gè)消息。
12.如權(quán)利要求11所述的互連結(jié)構(gòu)，其中消息集合R中沒有有比消息M更高的QOS級(jí)別的消息。
13.如權(quán)利要求12所述的互連結(jié)構(gòu)，其中根據(jù)節(jié)點(diǎn)A的信息，不將消息集合R中與消息M具有相同QOS級(jí)別的消息發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D。
14.如權(quán)利要求12所述的互連結(jié)構(gòu)，其中根據(jù)QOS級(jí)別和消息集合R中的消息在到達(dá)節(jié)點(diǎn)A之前最后訪問的節(jié)點(diǎn)，消息選擇裝置在節(jié)點(diǎn)A從消息集合R中選擇消息以發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D。
15.一種通信互連結(jié)構(gòu)，包括包括不同節(jié)點(diǎn)A、C和D的多個(gè)節(jié)點(diǎn)；連接該節(jié)點(diǎn)的多條互連線路，節(jié)點(diǎn)D有一條或多條消息輸入互連線路與節(jié)點(diǎn)A連接和一條或多條消息互連線路與節(jié)點(diǎn)C連接；和執(zhí)行優(yōu)先級(jí)關(guān)系規(guī)則的邏輯裝置，該優(yōu)先級(jí)關(guān)系規(guī)則包括控制從節(jié)點(diǎn)A和C到節(jié)點(diǎn)D的消息發(fā)送，使對(duì)于到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的消息MA和到達(dá)節(jié)點(diǎn)C的消息MC，消息MC在傳送到節(jié)點(diǎn)D時(shí)不會(huì)被消息MA阻塞的規(guī)則；和至少部分根據(jù)節(jié)點(diǎn)A處消息的服務(wù)質(zhì)量級(jí)別來控制從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)D的消息發(fā)送的規(guī)則。
16.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中控制從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)D的消息發(fā)送的規(guī)則，至少部分取決于從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D的消息數(shù)量。
17.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中控制從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)D的消息發(fā)送的規(guī)則，至少部分取決于節(jié)點(diǎn)D為消息選擇到節(jié)點(diǎn)D后的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的路徑。
18.如權(quán)利要求17所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中存在一個(gè)或多個(gè)消息N，由此當(dāng)節(jié)點(diǎn)C發(fā)送消息N到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則不允許節(jié)點(diǎn)A發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)D。
19.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中控制從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)D的消息發(fā)送的規(guī)則，至少部分取決于從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D的每一個(gè)消息的服務(wù)質(zhì)量級(jí)別。
20.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中確定優(yōu)先級(jí)關(guān)系的邏輯裝置把限值T0(A，D)與一對(duì)節(jié)點(diǎn)A和D聯(lián)系起來；和規(guī)則規(guī)定，當(dāng)節(jié)點(diǎn)C沒有發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則只要在節(jié)點(diǎn)A處的消息M有比T0(A，D)更高的服務(wù)質(zhì)量級(jí)別并且存在從節(jié)點(diǎn)D到消息M的目的的路徑，節(jié)點(diǎn)A從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)D。
21.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中規(guī)則規(guī)定，當(dāng)節(jié)點(diǎn)C沒有發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則只要在節(jié)點(diǎn)A處存在消息M并且存在從節(jié)點(diǎn)D到消息M的目的的路徑，節(jié)點(diǎn)A從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)D。
22.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中規(guī)則規(guī)定，當(dāng)節(jié)點(diǎn)C發(fā)送一條LQOS消息到節(jié)點(diǎn)D且沒有其他消息到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則只要在節(jié)點(diǎn)A處存在HQOS消息M并且存在從節(jié)點(diǎn)D到允許的消息M輸出端口的路徑，節(jié)點(diǎn)A發(fā)送一條HQOS消息到節(jié)點(diǎn)D。
23.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中規(guī)則規(guī)定，當(dāng)節(jié)點(diǎn)C發(fā)送一條HQOS消息到節(jié)點(diǎn)D且沒有其他消息到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則只要在節(jié)點(diǎn)A處存在消息M并且存在從節(jié)點(diǎn)D到允許的消息M輸出端口的路徑，節(jié)點(diǎn)A發(fā)送一條消息到節(jié)點(diǎn)D。
24.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中確定優(yōu)先級(jí)關(guān)系的邏輯裝置把限值T0(A，D)與一對(duì)節(jié)點(diǎn)A和D聯(lián)系起來；和規(guī)則規(guī)定，當(dāng)節(jié)點(diǎn)C發(fā)送一條HQOS消息到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則只要在節(jié)點(diǎn)A處存在消息M由此存在經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D到允許的消息M輸出端口的路徑并且消息M的服務(wù)質(zhì)量級(jí)別不低于T0(A，D)，節(jié)點(diǎn)A發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)D。
25.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中規(guī)則規(guī)定，當(dāng)節(jié)點(diǎn)C發(fā)送一條LQOS消息到節(jié)點(diǎn)D且沒有其他消息到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則只要在節(jié)點(diǎn)A處存在HQOS消息M并且消息M可經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D到達(dá)允許的消息M輸出端口，從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送HQOS消息到節(jié)點(diǎn)D。
26.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中規(guī)則規(guī)定，當(dāng)節(jié)點(diǎn)C發(fā)送兩條消息到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則沒有消息從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D。
27.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中規(guī)則規(guī)定，當(dāng)節(jié)點(diǎn)A發(fā)送兩條消息到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，則只要邏輯裝置得知一個(gè)或多個(gè)從節(jié)點(diǎn)A到節(jié)點(diǎn)D的消息將經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D路由選擇至節(jié)點(diǎn)X，從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)D；該節(jié)點(diǎn)X的屬性為從節(jié)點(diǎn)D可到達(dá)的輸出端口不能從節(jié)點(diǎn)X到達(dá)；該邏輯裝置執(zhí)行包括控制經(jīng)過節(jié)點(diǎn)A數(shù)據(jù)流的邏輯的優(yōu)先級(jí)關(guān)系規(guī)則。
28.如權(quán)利要求15所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中，互連結(jié)構(gòu)是消息從前一級(jí)別傳遞到后一級(jí)別的層次互連結(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)C和D的級(jí)別在節(jié)點(diǎn)A的級(jí)別之后，此外互連結(jié)構(gòu)包括連接節(jié)點(diǎn)A以在節(jié)點(diǎn)A處從與節(jié)點(diǎn)A相同級(jí)別的來源接收高服務(wù)質(zhì)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)互連線路A1；連接節(jié)點(diǎn)A以在節(jié)點(diǎn)A處從與節(jié)點(diǎn)A相同級(jí)別的來源接收低服務(wù)質(zhì)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)互連線路A2；連接節(jié)點(diǎn)A以在節(jié)點(diǎn)A處從在節(jié)點(diǎn)A所在級(jí)別的前一級(jí)別的來源接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)互連線路A3；和與節(jié)點(diǎn)A相關(guān)的邏輯裝置，當(dāng)在節(jié)點(diǎn)C處的情況允許消息從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D時(shí)，該邏輯裝置從到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的消息集合中選取傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)D的消息，以便從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D。
29.如權(quán)利要求28所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中與節(jié)點(diǎn)A相關(guān)的邏輯裝置在消息集合中優(yōu)先于任何其他消息選擇經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A1到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的HQOS消息。
30.如權(quán)利要求28所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中與節(jié)點(diǎn)A相關(guān)的邏輯裝置在沒有經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A1到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的HQOS消息時(shí)，選擇經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A2到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的HQOS消息。
31.如權(quán)利要求28所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中與節(jié)點(diǎn)A相關(guān)的邏輯裝置在沒有經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A1或數(shù)據(jù)互連線路A2到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的HQOS消息時(shí)，選擇經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A3到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的HQOS消息。
32.如權(quán)利要求28所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中與節(jié)點(diǎn)A相關(guān)的邏輯裝置在沒有到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的HQOS消息時(shí)，選擇經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A2到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的LQOS消息。
33.如權(quán)利要求28所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中與節(jié)點(diǎn)A相關(guān)的邏輯裝置在沒有到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的HQOS消息或經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A2到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的LQOS消息時(shí)，選擇經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A3到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的LQOS消息。
34.如權(quán)利要求28所述的通信互連結(jié)構(gòu)，此外包括連接節(jié)點(diǎn)A以在節(jié)點(diǎn)A處從在節(jié)點(diǎn)A所在級(jí)別的前一級(jí)別的來源接收數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)互連線路A4。
35.如權(quán)利要求34所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中與節(jié)點(diǎn)A相關(guān)的邏輯裝置在沒有經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A1、數(shù)據(jù)互連線路A2或數(shù)據(jù)互連線路A3到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的HQOS消息時(shí)，選擇經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A4到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的HQOS消息。
36.如權(quán)利要求34所述的通信互連結(jié)構(gòu)，其中與節(jié)點(diǎn)A相關(guān)的邏輯裝置在沒有到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的HQOS消息或經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A2或數(shù)據(jù)互連線路A3到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的LQOS消息時(shí)，選擇經(jīng)過數(shù)據(jù)互連線路A4到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的LQOS消息。
37.一種互連裝置，包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)；和在節(jié)點(diǎn)級(jí)別完全是根據(jù)節(jié)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)中的位置來確定的層次多級(jí)結(jié)構(gòu)中將該節(jié)點(diǎn)選擇性連接的多個(gè)互連線路，其中數(shù)據(jù)單向地從源級(jí)別傳送到目的級(jí)別或沿多級(jí)結(jié)構(gòu)的某一級(jí)橫向移動(dòng)，包括從源節(jié)點(diǎn)到選定目的節(jié)點(diǎn)經(jīng)過多級(jí)結(jié)構(gòu)傳輸?shù)母叻?wù)質(zhì)量(HQOS)消息和低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息的多個(gè)數(shù)據(jù)消息，該多級(jí)中的一級(jí)包括一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)組，在到目的的路徑上將數(shù)據(jù)消息發(fā)送到該一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)組中的某一組中，該一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)組中的一個(gè)組包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，若節(jié)點(diǎn)沒有被阻塞，則傳輸?shù)揭唤M的多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)N的單一數(shù)據(jù)消息單向前往目的級(jí)別，否則若節(jié)點(diǎn)被阻塞，則至少部分根據(jù)消息的服務(wù)質(zhì)量來傳輸數(shù)據(jù)消息。
38.一種在離散時(shí)間節(jié)拍序列中傳送消息的網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)包括接收消息和發(fā)送消息的通信設(shè)備，該消息包括高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息和低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息的消息；和互連在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上的通信設(shè)備的多條互連線路L，該多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)N包括與一條或多條互連線路LUN的連接，該一條或多條互連線路LUN能夠從設(shè)備U傳輸多個(gè)消息到節(jié)點(diǎn)N；對(duì)于互連線路LVN的連接，該互連線路LVN能夠從設(shè)備V傳輸消息到節(jié)點(diǎn)N；該網(wǎng)絡(luò)有與節(jié)點(diǎn)N和設(shè)備U和V有關(guān)的優(yōu)先關(guān)系PN(U，V)，使設(shè)備U優(yōu)先于設(shè)備V發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)N，因此對(duì)于在設(shè)備U處在時(shí)間節(jié)拍t通過互連線路LUN前往節(jié)點(diǎn)N的一個(gè)或多個(gè)消息Mu以及在設(shè)備V處也在時(shí)間節(jié)拍t通過互連線路LVN前往節(jié)點(diǎn)N的一個(gè)消息Mv來講，將該一個(gè)或多個(gè)消息Mu成功地發(fā)送到節(jié)點(diǎn)N并且節(jié)點(diǎn)V使用控制信號(hào)來決定把消息MV發(fā)送到何處，優(yōu)先關(guān)系PN(U，V)至少部分由消息的服務(wù)質(zhì)量確定。
39.一種網(wǎng)絡(luò)，包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)N；和以預(yù)定模式連接多個(gè)節(jié)點(diǎn)N的多條互連線路L，該互連線路傳遞消息M和控制信號(hào)C，該消息包括高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息和低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息，消息M和控制信號(hào)C在離散時(shí)間節(jié)拍t被該多個(gè)節(jié)點(diǎn)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)所接收并且消息M在緊隨的離散時(shí)間節(jié)拍t+1被傳送到該多個(gè)節(jié)點(diǎn)的后續(xù)節(jié)點(diǎn)，連接該多個(gè)節(jié)點(diǎn)N的多條互連線路L包括具有消息輸入互連以接收消息MA的節(jié)點(diǎn)A，接收控制信號(hào)CA的控制輸入互連，到節(jié)點(diǎn)D的直接消息輸出互連，到節(jié)點(diǎn)E的多條直接消息輸出互連，到設(shè)備G的直接控制輸出互連，和根據(jù)以下內(nèi)容確定消息MA是發(fā)送到節(jié)點(diǎn)D還是節(jié)點(diǎn)E的控制邏輯裝置(1)控制信號(hào)CA；(2)節(jié)點(diǎn)A在多條互連線路L中的位置；和(3)消息MA中包含的路由信息，該路由信息包括了服務(wù)質(zhì)量的表示。
40.一種能夠同時(shí)傳送多個(gè)消息M的網(wǎng)絡(luò)，這些消息包括高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息和低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息，該網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)輸出端口P；多個(gè)節(jié)點(diǎn)N，該各個(gè)節(jié)點(diǎn)N包括多個(gè)直接消息輸入互連和多個(gè)直接消息輸出互連，該各個(gè)節(jié)點(diǎn)N傳遞消息M到多個(gè)輸出端口P的預(yù)定輸出端口，由消息M指定該預(yù)定輸出端口P；和多條互連線路，該多條互連線路在互連結(jié)構(gòu)中選擇性連接在層次多級(jí)結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)，該層次多級(jí)結(jié)構(gòu)包括J+1多個(gè)級(jí)別，該級(jí)別在級(jí)別層次中從最低目的級(jí)別L0到離最低目的級(jí)別L0最遠(yuǎn)的最高級(jí)別LJ來排列，在最低目的級(jí)別L0處將輸出端口P連接到這些節(jié)點(diǎn)，完全由節(jié)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)中的位置來確定的節(jié)點(diǎn)級(jí)別，該網(wǎng)絡(luò)，包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)N中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)A，控制信號(hào)，用于限制允許發(fā)送到節(jié)點(diǎn)A的消息數(shù)量以消除對(duì)節(jié)點(diǎn)A的預(yù)定輸出端口的競(jìng)爭(zhēng)、由此消息M通過節(jié)點(diǎn)A的直接消息輸出連接發(fā)送到節(jié)點(diǎn)H，該節(jié)點(diǎn)H處于不高于節(jié)點(diǎn)A所在級(jí)別的級(jí)別L并且位于到消息M的預(yù)定輸出端口P的路徑上，同時(shí)至少部分根據(jù)消息的服務(wù)質(zhì)量來確定的控制信號(hào)。
41.一種互連裝置，包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)；和在互連結(jié)構(gòu)中選擇性連接在層次多級(jí)結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)的多條互連線路，該層次多級(jí)結(jié)構(gòu)包括在級(jí)別層次中的J+1多個(gè)級(jí)別，J是大于0的整數(shù)，該級(jí)別層次從最低目的級(jí)別L0到最高級(jí)別LJ來排列，同時(shí)節(jié)點(diǎn)級(jí)別完全由節(jié)點(diǎn)在結(jié)構(gòu)中的位置來確定，經(jīng)過多個(gè)輸入端口互連結(jié)構(gòu)未排序地傳輸多個(gè)多位消息進(jìn)入互連結(jié)構(gòu)，多個(gè)消息中的各個(gè)消息M自動(dòng)路由并且包括高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息和低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息，各個(gè)消息M在多條路徑中傳送，該路徑包括足以使消息M經(jīng)過由消息M所指定的輸出端口離開互連結(jié)構(gòu)的三條路徑，消息M的傳送由消息M的服務(wù)質(zhì)量確定，這三條路徑是(1)消息M從互連結(jié)構(gòu)外的設(shè)備進(jìn)入互連結(jié)構(gòu)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)，消息M指定一個(gè)或多個(gè)被指定的輸出端口；(2)消息M經(jīng)過互連結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)傳送到被指定的輸出端口，同時(shí)將節(jié)點(diǎn)與時(shí)間T相關(guān)，以使到達(dá)節(jié)點(diǎn)的消息M選擇性地在消息到達(dá)該節(jié)點(diǎn)的時(shí)間T內(nèi)傳輸；和(3)消息M通過下面方式傳送(i)如果可能，則與另一個(gè)消息一起，經(jīng)過互連結(jié)構(gòu)的級(jí)別LK上的節(jié)點(diǎn)U移動(dòng)到相同的級(jí)別LK上的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)V，或者(ii)經(jīng)過互連結(jié)構(gòu)的級(jí)別LK上的節(jié)點(diǎn)U傳送到位于級(jí)別Li上的節(jié)點(diǎn)W，該級(jí)別Li在層次中比級(jí)別LK離目的級(jí)別L0更近，將節(jié)點(diǎn)U與時(shí)間TU相關(guān)，以使在消息到達(dá)節(jié)點(diǎn)U的時(shí)間TU內(nèi)將到達(dá)節(jié)點(diǎn)U的消息M選擇性地傳輸。
42.一種互連結(jié)構(gòu)，包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)；和多條互連線路，在互連結(jié)構(gòu)中選擇性連接結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)，該互連結(jié)構(gòu)經(jīng)過多個(gè)輸入端口未排序地傳輸多個(gè)多位消息進(jìn)入互連結(jié)構(gòu)，多個(gè)消息中的各個(gè)消息M自動(dòng)路由，該互連結(jié)構(gòu)包括節(jié)點(diǎn)E，具有來自節(jié)點(diǎn)A的第一條數(shù)據(jù)輸入互連和來自與節(jié)點(diǎn)A不同的節(jié)點(diǎn)F的第二條數(shù)據(jù)輸入互連；和在節(jié)點(diǎn)A與節(jié)點(diǎn)F之間的控制互連，用于傳送控制信號(hào)以解決對(duì)發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)E的競(jìng)爭(zhēng)，控制信號(hào)至少部分基于服務(wù)質(zhì)量來解決競(jìng)爭(zhēng)。
43.一種經(jīng)過互連結(jié)構(gòu)傳送消包的方法，包括若在層次中互連的包括不同節(jié)點(diǎn)A、B、C和D的多個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)A和B在層次中的一級(jí)，且節(jié)點(diǎn)C和D在層次中的下一級(jí)；從節(jié)點(diǎn)A連接到節(jié)點(diǎn)B以從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)B的數(shù)據(jù)互連線路B1和B2；從節(jié)點(diǎn)C連接到節(jié)點(diǎn)D以從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)D的數(shù)據(jù)互連線路D1；從節(jié)點(diǎn)C連接到節(jié)點(diǎn)D以從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)D的數(shù)據(jù)互連線路D2；從節(jié)點(diǎn)A連接到節(jié)點(diǎn)D以從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)D的數(shù)據(jù)互連線路D3；和從節(jié)點(diǎn)C連接到節(jié)點(diǎn)A以從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送控制信號(hào)到節(jié)點(diǎn)A的控制互連線路S；檢測(cè)節(jié)點(diǎn)C處的情況；通過線路S從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送控制信號(hào)CS到節(jié)點(diǎn)A，控制信號(hào)由節(jié)點(diǎn)C處的情況確定；和至少部分根據(jù)控制信號(hào)CS，通過從數(shù)據(jù)互連線路B1、B2和D3中所選取一條數(shù)據(jù)互連線路來發(fā)送到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的消息M到節(jié)點(diǎn)B或節(jié)點(diǎn)D。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，此外包括當(dāng)節(jié)點(diǎn)C處的情況是沒有消息正從節(jié)點(diǎn)C傳送到節(jié)點(diǎn)D并且存在從節(jié)點(diǎn)D到消息M的目的地的路徑時(shí)，從節(jié)點(diǎn)A發(fā)送消息M到節(jié)點(diǎn)D。
45.如權(quán)利要求43所述的方法，此外包括當(dāng)節(jié)點(diǎn)C處的情況是低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息MLQOS到達(dá)節(jié)點(diǎn)C而沒有高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息時(shí)，通過用于傳送低服務(wù)質(zhì)量消息的線路D2從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送消息MLQOS到節(jié)點(diǎn)D并且通過控制互連線路S發(fā)送控制信號(hào)CS以表明情況，響應(yīng)于表明情況的控制信號(hào)CS，節(jié)點(diǎn)A能夠通過線路B3發(fā)送到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息MHQOS到節(jié)點(diǎn)D，但不能通過線路B3發(fā)送LQOS消息到節(jié)點(diǎn)D。
46.如權(quán)利要求45所述的方法，此外包括響應(yīng)于表明情況的控制信號(hào)CS，節(jié)點(diǎn)A能夠通過線路B2發(fā)送到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的LQOS消息到節(jié)點(diǎn)B。
47.如權(quán)利要求43所述的方法，此外包括當(dāng)節(jié)點(diǎn)C處的情況是高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息MHQOS到達(dá)節(jié)點(diǎn)C而沒有低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息時(shí)，通過用于傳送高服務(wù)質(zhì)量消息的線路D1從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送消息MHQOS到節(jié)點(diǎn)D并且通過控制互連線路S發(fā)送控制信號(hào)CS以表明情況，響應(yīng)于表明情況的控制信號(hào)CS，節(jié)點(diǎn)A能夠通過線路B3發(fā)送到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息或低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息到節(jié)點(diǎn)D。
48.如權(quán)利要求43所述的方法，此外包括當(dāng)節(jié)點(diǎn)C處的情況是高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息MHQOS和低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息MLQOS同時(shí)到達(dá)節(jié)點(diǎn)C時(shí)，通過用于傳送高服務(wù)質(zhì)量消息的線路D1從節(jié)點(diǎn)C發(fā)送消息MHQOS到節(jié)點(diǎn)D，通過用于傳送低服務(wù)質(zhì)量消息的線路D2發(fā)送消息MLQOS到節(jié)點(diǎn)D，并且通過控制互連線路S發(fā)送控制信號(hào)CS以表明情況，響應(yīng)于表明情況的控制信號(hào)CS，節(jié)點(diǎn)A通過線路B3既不發(fā)送到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息也不發(fā)送到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息到節(jié)點(diǎn)D。
49.如權(quán)利要求48所述的方法，此外包括響應(yīng)于表明情況的控制信號(hào)CS，節(jié)點(diǎn)A可發(fā)送到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息和/或低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息到節(jié)點(diǎn)B。
50.如權(quán)利要求43所述的方法，此外包括從包括高服務(wù)質(zhì)量(HQOS)消息和低服務(wù)質(zhì)量(LQOS)消息的消息集合R中選取消息M，該消息含有包括服務(wù)質(zhì)量信息和指定最終接收該消息的目的地信息的頭部。
51.一種用于以包傳送數(shù)據(jù)的互連結(jié)構(gòu)，該互連結(jié)構(gòu)包括包括不同節(jié)點(diǎn)A、B、C和D的節(jié)點(diǎn)集合；選擇性連接互連結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)的互連線路集合，和用于通過互連結(jié)構(gòu)對(duì)包進(jìn)行路由選擇的邏輯裝置，由此節(jié)點(diǎn)A能夠發(fā)送包到節(jié)點(diǎn)B或節(jié)點(diǎn)D；和對(duì)于到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的包PA和到達(dá)節(jié)點(diǎn)C的包PC，節(jié)點(diǎn)C比節(jié)點(diǎn)A有更高的路由優(yōu)先級(jí)來發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)D，其中節(jié)點(diǎn)A處的包PA的路由選擇取決于節(jié)點(diǎn)C處的包PC的路由選擇，和節(jié)點(diǎn)C處的包PC的路由選擇至少部分取決于包PC的服務(wù)質(zhì)量。
52.如權(quán)利要求51所述的互連結(jié)構(gòu)，其中節(jié)點(diǎn)C處的包PC的路由選擇不取決于節(jié)點(diǎn)A處的包PA的路由；該邏輯裝置至少部分根據(jù)N個(gè)服務(wù)質(zhì)量限值Ti(A，D)來對(duì)包進(jìn)行路由，以將數(shù)據(jù)從節(jié)點(diǎn)A路由選擇到節(jié)點(diǎn)D，數(shù)字N大于等于2，限值Ti(A，D)的值從T0(A，D)增大到TN-1(A，D)；互連線路集合包括用于傳送控制信號(hào)信息CS(0)到CS(N-1)的控制信號(hào)線路，該控制信號(hào)信息CS(0)到CS(N-1)與限值T0(A，D)到TN-1(A，D)相對(duì)應(yīng)；能夠發(fā)送控制信號(hào)CS(i)到節(jié)點(diǎn)A的多個(gè)節(jié)點(diǎn)；當(dāng)在節(jié)點(diǎn)A處接收到控制信息CS(j)時(shí)，j在0到N-1之間，如果在節(jié)點(diǎn)A處存在包PA，存在通過節(jié)點(diǎn)D到允許的包PA目的的路徑，并且節(jié)點(diǎn)A的QOS級(jí)別至少是Tj(A，D)，則節(jié)點(diǎn)A將發(fā)送包到節(jié)點(diǎn)D。
53.如權(quán)利要求52所述的互連結(jié)構(gòu)，其中該邏輯裝置至少部分根據(jù)包括限值T0(A，D)和T1(A，D)的用于從節(jié)點(diǎn)A將數(shù)據(jù)路由選擇至節(jié)點(diǎn)D的N個(gè)服務(wù)質(zhì)量限值Ti(A，D)來發(fā)送包；互連線路集合包括用于傳送控制信號(hào)信息CSI(i)的控制信號(hào)線路，該控制信號(hào)信息CSI(i)包括控制信號(hào)信息CSI0(A，D)和CSI1(A，D)，與限值Ti(A，D)相對(duì)應(yīng)；和當(dāng)存在控制信號(hào)信息CSN(A，D)，如果節(jié)點(diǎn)A處存在包PA，存在經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D到允許的包PA輸出端口的路徑，并且包PA的QOS級(jí)別至少是TN(A，D)，則節(jié)點(diǎn)A發(fā)送包到節(jié)點(diǎn)D。
54.如權(quán)利要求52所述的互連結(jié)構(gòu)，其中由多個(gè)控制信號(hào)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的控制信號(hào)信息CS(i)至少部分取決于經(jīng)過節(jié)點(diǎn)C的消息的路由選擇。
55.如權(quán)利要求52所述的互連結(jié)構(gòu)，其中由多個(gè)控制信號(hào)發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送的控制信號(hào)信息CS(i)至少部分取決于經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D的未來消息的路由選擇。
56.一種互連結(jié)構(gòu)，包括包括不同節(jié)點(diǎn)A、B、C和D的多個(gè)節(jié)點(diǎn)；選擇性連接在互連結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)的線路集合，包括一條或多條允許節(jié)點(diǎn)A發(fā)送消息到節(jié)點(diǎn)B的數(shù)據(jù)傳送線路，一條或多條允許節(jié)點(diǎn)A發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)D的數(shù)據(jù)傳送線路，和一條或多條允許節(jié)點(diǎn)C發(fā)送數(shù)據(jù)到節(jié)點(diǎn)D的數(shù)據(jù)傳送線路；和用于通過互連結(jié)構(gòu)對(duì)包進(jìn)行路由選擇的邏輯裝置，由此到達(dá)節(jié)點(diǎn)C的消息MC在路由到節(jié)點(diǎn)D時(shí)不會(huì)被到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的消息MA所阻塞；與節(jié)點(diǎn)A相關(guān)的邏輯裝置將到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的消息路由選擇至互連結(jié)構(gòu)中的其他節(jié)點(diǎn)；和節(jié)點(diǎn)A處的邏輯裝置至少部分使用來自到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的消息的服務(wù)質(zhì)量信息，來將到達(dá)節(jié)點(diǎn)A的消息路由選擇至互連結(jié)構(gòu)中的其他節(jié)點(diǎn)。
全文摘要
一種互連結(jié)構(gòu)和在互連結(jié)構(gòu)中傳送消息的方法，可幫助高優(yōu)先級(jí)消息比普通或低優(yōu)先級(jí)消息以更快的速率通過互連結(jié)構(gòu)?；ミB結(jié)構(gòu)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)和在層次多級(jí)結(jié)構(gòu)中與這些節(jié)點(diǎn)有選擇地連接的多條互連線路。數(shù)據(jù)從最高的源級(jí)別傳送到最低的目的級(jí)別。結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)按列和級(jí)排列。數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)中傳輸，而且在指定的時(shí)間里，總是從一列傳送到相鄰列，并停留在同級(jí)或下移到更低級(jí)。當(dāng)數(shù)據(jù)下移一級(jí)時(shí)，對(duì)目的輸出的附加位進(jìn)行調(diào)整，以使在結(jié)構(gòu)底部傳出的數(shù)據(jù)到達(dá)正確的目的輸出端口。
文檔編號(hào)H04Q11/04GK1535520SQ01820084
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2001年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月19日
發(fā)明者科克·S·里德, 約翰·E·赫斯, E 赫斯, 科克 S 里德 申請(qǐng)人:英特拉克蒂克控股公司