專利名稱：用于時隙分配的集成電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有多個處理模塊的集成電路和安排用于耦合處理模塊的網(wǎng)絡(luò)，和用于在這類集成電路中進行時隙分配的方法，以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于實現(xiàn)新特征和現(xiàn)有功能的改進的需求正日益增加，硅系統(tǒng)示出持續(xù)增大的復(fù)雜性。這通過增加密度而被實現(xiàn)，利用該密度元件可以被集成在集成電路上。同時，電路被操作的時鐘速度也趨向于增加。結(jié)合元件密度增加的更高時鐘速度已經(jīng)減少了在同一時鐘域內(nèi)可以同步操作的區(qū)域。這已經(jīng)產(chǎn)生了對模塊化方法的需要。根據(jù)這類方法，處理系統(tǒng)包括多個相對獨立的、復(fù)雜的模塊。在常規(guī)處理系統(tǒng)中，系統(tǒng)模塊通常經(jīng)由總線互相通信。然而，隨著模塊數(shù)量的增加，這種通信方法由于下列理由而不再實際。一方面，大量的模塊形成過高的總線負載，并且總線構(gòu)成了通信瓶頸，它只能夠使一個裝置向該總線發(fā)送數(shù)據(jù)。
一種通信網(wǎng)絡(luò)形成了一種克服這些缺點的有效方法。近來，片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)已經(jīng)作為高度復(fù)雜芯片中的互連問題的一種解決方案而受到相當(dāng)?shù)淖⒁?。理由有兩個方面。首先，NoC幫助解決新的深亞微米技術(shù)中的電問題，因為它們構(gòu)造以及管理全局線路。同時它們共享線路，從而降低了它們的數(shù)量并且增加了它們的利用率。NoC還可以是能量有效且可靠的并且較之總線來說是可伸縮的。第二，NoC還去耦來自通信的計算，這在管理十億晶體管芯片的設(shè)計中是根本的。NoC實現(xiàn)了這個去耦，因為它們在傳統(tǒng)上是用協(xié)議棧來設(shè)計的，這提供了定義明確的接口，該接口使通信服務(wù)使用與服務(wù)實施分離。
較之諸如總線或開關(guān)之類的直接互連，把網(wǎng)絡(luò)引入為片上互連根本上改變了通信。這是由于網(wǎng)絡(luò)的多跳特性，其中，通信模塊沒有被直接連接，而是被一個或多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點遠程地隔離。這與普遍存在的直接連接模塊的互連(即，總線)相比大不相同。這些變化的含意在于仲裁(其必須從集中變化為分發(fā))，并且在于通信屬性(例如，排序或流量控制)，其必須由知識產(chǎn)權(quán)塊(IP)或所述的網(wǎng)絡(luò)來處理。
這些課題中的大多數(shù)已經(jīng)是局域和廣域網(wǎng)(計算機網(wǎng)絡(luò))領(lǐng)域中的研究主題并且作為用于并行機互連網(wǎng)絡(luò)的互連。這二者都與片上網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)，并且那些領(lǐng)域中的許多結(jié)果也適用于片上。然而，NoC的前端(premise)不同于片外網(wǎng)絡(luò)，并且因此，大部分網(wǎng)絡(luò)設(shè)計選擇必須被再評估。片上網(wǎng)絡(luò)具有產(chǎn)生不同設(shè)計選擇的不同屬性(例如，較緊密的鏈路同步)和約束條件(例如，更高的存儲成本)，這最終影響到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
NoC與片外網(wǎng)絡(luò)的主要不同之處在于它們的約束條件和同步。在典型情況下，片上比片外情況下的資源限制更加嚴厲。存儲(即，存儲器)和計算資源相對來說更多昂貴，而片上的點到點鏈路的數(shù)量比片外情況更大。存儲是昂貴的，這是因為諸如RAM之類的通用片上存儲器占用的面積較大。在規(guī)模相對較小的網(wǎng)絡(luò)元件中分發(fā)存儲器甚至更糟，因為存儲器中的開銷區(qū)域占優(yōu)勢。
在典型情況下，片外網(wǎng)絡(luò)使用分組交換并且提供盡力而為的服務(wù)。爭用在每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處都會發(fā)生，從而使得提供延遲保證非常困難。吞吐量保證仍然可以用諸如基于速率的交換或基于期限的分組交換之類的方案來提供，但是其緩沖成本很高。提供這類時間相關(guān)的保證的一個替代方案是使用時分多址(TDMA)電路，其中每個電路被專用于網(wǎng)絡(luò)連接。電路以相對低的存儲器和計算成本提供了保證。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)允許由盡力而為通信所使用的任何剩余保證帶寬時，網(wǎng)絡(luò)資源利用率被增加。
在典型情況下，片上網(wǎng)絡(luò)(NoC)由多個路由器和網(wǎng)絡(luò)接口組成。路由器充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，并且通過靜態(tài)地(即，路由是預(yù)定的并且不會變化)，或動態(tài)地(即，路由可以取決于例如NoC負載改變以避免熱點)在正確路徑上把數(shù)據(jù)路由到目的地，路由器還被用來把數(shù)據(jù)從源網(wǎng)絡(luò)接口傳送到目的地網(wǎng)絡(luò)接口。路由器還可以實現(xiàn)時間保證(例如，基于速率、基于期限，或通過使用TDMA方式中的管線電路)。關(guān)于路由器結(jié)構(gòu)的更多詳情可以在Edwin Rijpkema、Kees Goossens以及Paul Wielage于2001年10月在PROGRESS中的“A router architecture fornetworks on silicon”找到。
網(wǎng)絡(luò)接口被連接到IP塊(知識產(chǎn)權(quán))，其可以表示任何種類的數(shù)據(jù)處理單元或者還可以是存儲器、電橋等等。特別地，網(wǎng)絡(luò)接口在IP塊和網(wǎng)絡(luò)之間構(gòu)成了通信接口。所述接口通常與現(xiàn)有的總線接口兼容。因此，所述網(wǎng)絡(luò)接口被設(shè)計用于處理數(shù)據(jù)序列化(datasequentialisation)(把所提供的命令、標(biāo)記、地址和數(shù)據(jù)適配在固定寬度(例如，32比特)的信號群上)和分組化(添加網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部所需的分組報頭和報尾)。所述網(wǎng)絡(luò)接口還可以實現(xiàn)分組調(diào)度，其可以包括定時保證和許可控制。
片上系統(tǒng)往往要求它們的互連通信具有定時保證。因此提供了一個通信類別，其中，吞吐量、延遲和抖動基于全局時間的概念(即，網(wǎng)絡(luò)元件(即路由器和網(wǎng)絡(luò)接口)之間的同步性概念)得到了保證，其中，基本時間單元被稱作間隙或時隙。所有的網(wǎng)絡(luò)元件通常都包括對于網(wǎng)絡(luò)元件的每個輸出端口來說大小相等的時隙表，其中，時隙專供不同的連接之用并且時隙表同步前進(即，所有時隙表在同一時間都在同一時隙中)。所述連接被用來標(biāo)識不同的業(yè)務(wù)類別并且被用來把屬性與之關(guān)聯(lián)。
一種提供時間相關(guān)保證(即，吞吐量、延遲和抖動)的成本有效方法是使用TDMA(時分多址)方式中的管線電路，這是有利的，因為它較之基于速率和基于期限的具有緊密同步的片上系統(tǒng)(SoC)方案來說需要更少的緩沖空間。
在每個時隙處，數(shù)據(jù)項從一個網(wǎng)絡(luò)元件被移動到下一個網(wǎng)絡(luò)元件，即在路由器之間或在路由器和網(wǎng)絡(luò)接口之間移動。因此，當(dāng)在輸出端口處預(yù)留一個時隙時，下一個時隙沿主模塊和從模塊之間的路徑必須在接下來的輸出端口上被預(yù)留，等等。
當(dāng)具有定時保證的多個連接被建立時，時隙分配必須被執(zhí)行從而不存在沖突(即不存在被分配給多個一個連接的時隙)。對于一個給定的網(wǎng)絡(luò)拓撲(即，給定數(shù)量的路由器和網(wǎng)絡(luò)接口，以及在IP塊之間的一組連接)，找到最佳時隙分配的任務(wù)是一個高度計算強化的問題(NP完成)，因為它涉及找到一種需要窮舉計算時間的最佳解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是在片上網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中提供改進的時隙分配。
這個目的通過根據(jù)權(quán)利要求1的集成電路和用于根據(jù)權(quán)利要求6的時隙分配的方法以及根據(jù)權(quán)利要求7的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)而被實現(xiàn)。
因此，提供了一種包括多個處理模塊和被安排用于耦合所述模塊的網(wǎng)絡(luò)的集成電路。所述集成電路還包括多個網(wǎng)絡(luò)接口，每個網(wǎng)絡(luò)接口被耦合在所述處理模塊之一和所述網(wǎng)絡(luò)之間。所述網(wǎng)絡(luò)包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路被耦合到相鄰路由器的多個路由器。所述處理模塊在使用通過網(wǎng)絡(luò)的連接路徑的連接上互相通信，其中，所述連接路徑的每一個使用至少一個網(wǎng)絡(luò)鏈路用于所需數(shù)量的時隙。至少一個時隙分配單元被提供用于把時隙分配給所述網(wǎng)絡(luò)鏈路，用于確定未使用的時隙，用于使用網(wǎng)絡(luò)鏈路把除了其已經(jīng)分配的時隙之外確定未使用的時隙分配給一個或多個連接。
因此，在時隙分配之后未使用的那些時隙可以被用于一些連接，以便這些連接的延遲被降低。
本發(fā)明還涉及一種用于在集成電路中時隙分配的方法，該集成電路具有多個處理模塊、被安排用于耦合所述模塊的網(wǎng)絡(luò)、以及多個網(wǎng)絡(luò)接口，每個網(wǎng)絡(luò)接口被耦合在所述處理模塊之一之間。所述網(wǎng)絡(luò)包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路被耦合到相鄰路由器的多個路由器。處理模塊之間的通信在使用通過網(wǎng)絡(luò)的連接路徑的連接上被執(zhí)行，其中所述連接路徑的每一個使用至少一個網(wǎng)絡(luò)鏈路用于所需數(shù)量的時隙。在時隙分配期間未使用的時隙被確定，并且除了其已經(jīng)分配的時隙之外使用所述網(wǎng)絡(luò)鏈路被分配給一個或多個連接。
本發(fā)明還涉及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其包括多個處理模塊和被安排用于耦合所述模塊的網(wǎng)絡(luò)。所述集成電路還包括多個網(wǎng)絡(luò)接口，每個網(wǎng)絡(luò)接口被耦合在所述處理模塊之一和所述網(wǎng)絡(luò)之間。所述網(wǎng)絡(luò)包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路被耦合到相鄰路由器的多個路由器。所述處理模塊在使用通過網(wǎng)絡(luò)的連接路徑的連接上相互通信，其中，所述連接路徑的每一個使用至少一個網(wǎng)絡(luò)鏈路用于所需數(shù)量的時隙。至少一個時隙分配單元被提供用于把時隙分配給所述網(wǎng)絡(luò)鏈路，用于確定未使用的時隙，用于使用網(wǎng)絡(luò)鏈路把除了其已經(jīng)分配的時隙之外確定未使用的時隙分配給一個或多個連接。
因此，時隙分配也可以在多片網(wǎng)絡(luò)或具有幾個分離的集成電路的系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)中被執(zhí)行。
本發(fā)明是基于利用在時隙分配之后未使用的那些時隙這樣一個方法，其借助于除了已經(jīng)分配的時隙之外將這些未使用的時隙分配給片上網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的連接，以便降低這類連接的延遲。
本發(fā)明的其它方面在從屬的權(quán)利要求中被限定。


現(xiàn)在，將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的片上網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)；圖2示出了在根據(jù)圖1的網(wǎng)絡(luò)中用于連接的基本時隙分配；圖3更詳細地示出了在根據(jù)圖1的網(wǎng)絡(luò)中的時隙分配；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的更詳細的時隙分配；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的更詳細的時隙分配；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的更詳細的時隙分配；圖7示出了根據(jù)第一實施例的片上網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；圖8示出了圖7的片上網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的一部分；圖9示出了用于找到空閑時隙的方法的圖解；圖10示出了具有幾個連接的片上網(wǎng)絡(luò)；圖11示出了根據(jù)具有已計算鏈路加權(quán)的圖9的片上網(wǎng)絡(luò)；圖12示出了根據(jù)具有已計算連接權(quán)的圖10的片上網(wǎng)絡(luò)；和圖13示出了用于根據(jù)圖10的所有連接的詳細時隙分配。
具體實施例方式
下面實施例涉及片上系統(tǒng)，即在經(jīng)由某種互連相互通信的同一芯片上的多個模塊。所述互連被具體化為片上網(wǎng)絡(luò)NOC。所述片上網(wǎng)絡(luò)可以包括網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的線路、總線、時分多路復(fù)用、開關(guān)和/或路由器。在所述網(wǎng)絡(luò)的傳輸層上，模塊之間的通信在連接上被執(zhí)行。一個連接被認為是在第一模塊和至少一個第二模塊之間的一組信道，每個信道都具有一組連接屬性。對于在第一模塊和一個第二模塊之間的連接，所述連接可以包括兩個信道，即從第一模塊到第二模塊的信道，也就是請求信道，和從第二模塊到第一模塊的第二信道，也就是響應(yīng)信道。請求信道專供從第一到第二模塊的數(shù)據(jù)和消息之用，而響應(yīng)信道專供從第二到第一模塊的數(shù)據(jù)和消息之用。如果不需要響應(yīng)，則連接可以只包括一個信道。然而，如果連接涉及一個第一模塊和N個第二模塊，則2*N個信道被提供。因此，連接或通過網(wǎng)絡(luò)的連接路徑(即，連接路徑)包括至少一個信道。換言之，如果只使用一個信道，則信道對應(yīng)于連接的連接路徑。如果如上所述地使用兩個信道，則一個信道將提供例如從主方(master)到從方(slave)的連接路徑，而第二信道將提供從從方到主方的連接路徑。因此，連接路徑對于一個典型連接來說將包括兩個信道。連接屬性可能包括排序(順序數(shù)據(jù)傳送)、流量控制(遠程緩沖器專供連接之用，并且數(shù)據(jù)生成器只有在保證有空間可用于被產(chǎn)生的數(shù)據(jù)時才被允許發(fā)送數(shù)據(jù))、吞吐量(吞吐量的下限得到保證)、延遲(延遲上限得到保證)、損失(數(shù)據(jù)丟棄)、發(fā)射終止、事務(wù)完成、數(shù)據(jù)校正、優(yōu)先級、或數(shù)據(jù)遞送。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的片上網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)包括幾個所謂的知識產(chǎn)權(quán)塊IP(計算元件、存儲器或在內(nèi)部可能包括互連模塊的子系統(tǒng))，這些知識產(chǎn)權(quán)塊各自分別經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口NI被連接到網(wǎng)絡(luò)N。網(wǎng)絡(luò)N包括多個路由器R，所述路由器經(jīng)由相應(yīng)鏈路連接到相鄰路由器R。
網(wǎng)絡(luò)接口NI被用作IP塊和網(wǎng)絡(luò)N之間的接口。網(wǎng)絡(luò)接口NI被提供來管理相應(yīng)的IP塊和網(wǎng)絡(luò)N的通信，以便IP塊可以無須處理與網(wǎng)絡(luò)N或其它IP塊的通信就執(zhí)行它們的專用操作。IP塊可以充當(dāng)主方，即發(fā)起請求，或可以充當(dāng)從方，即從主方接收請求并且因此處理該請求。
圖2示出了在根據(jù)圖1的片上網(wǎng)絡(luò)中的連接和基本時隙分配的框圖。特別地，主方M和從方S之間的連接被示出。這個連接通過與主方M相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)接口NI、兩個路由器以及與從方S相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)接口NI來實現(xiàn)。與主方M相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)接口NI包括時隙分配單元SA。替換地，與從方S相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)接口也可以包括時隙分配單元SA。第一鏈路L1存在于與主方M相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)接口NI和第一路由器R之間，第二鏈路L2存在于兩個路由器R之間，并且第三鏈路L3存在于一個路由器和與從方S相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)接口NI之間。相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)元件的輸出端口的三個時隙表ST1-ST3也被示出。優(yōu)選地，這些時隙表被實現(xiàn)在諸如網(wǎng)絡(luò)接口和路由器之類的網(wǎng)絡(luò)元件的輸出端上，即數(shù)據(jù)產(chǎn)生端。對于每個被請求的時隙，一個時隙在沿連接路徑的鏈路的每個時隙表中被預(yù)留。所有這些時隙必須空閑，即沒有被其它信道預(yù)留。因為數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)元件前進到另外每個從時隙s＝1開始的時隙，所以沿連接的下一個時隙必須在時隙s＝2和然后在時隙s＝3被預(yù)留。
由時隙分配單元SA執(zhí)行的時隙分配判斷所用的輸入是如網(wǎng)絡(luò)元件之類的網(wǎng)絡(luò)拓撲，具有其互連和時隙表大小以及連接組。對于每個連接，其路徑及其帶寬、延遲、抖動、和/或時隙需求被給定。一個連接由至少兩個信道或連接路徑組成(從主方到從方的請求信道，和從從方到主方的響應(yīng)信道)。這些信道中的每一個都被設(shè)置在一個獨立路徑上，并且可以包括具有不同帶寬、延遲、抖動和/或時隙需求的不同鏈路。為了提供時間相關(guān)的保證，時隙必須專供所述鏈路之用。借助于TDMA，不同的時隙可以專供不同的連接之用。然后，連接數(shù)據(jù)在連續(xù)時隙中在沿所述連接的連續(xù)鏈路上被傳送。
圖3更詳細地示出了圖2的一個表的實施。在此，示出了分別位于在網(wǎng)絡(luò)接口NI1和路由器R1之間、在路由器R1和路由器R2之間、以及在路由器R1和網(wǎng)絡(luò)接口NI2之間的兩個網(wǎng)絡(luò)接口NI1、NI2和兩個路由器R1、R2以及三個鏈路L1-L3。IP塊未示出。時隙表ST1-ST3被示出以用于被標(biāo)記鏈路L1-L3中的每一個。這些鏈路是雙向的，并且因此對于每個鏈路來說存在用于兩個方向中每個方向的時隙表；時隙表ST1-ST3只被示出用于一個方向。另外，三個連接c1-c3被描述。除了上述的三個時隙表ST1-ST3之外，另外的時隙表ST4-ST6也被示出?，F(xiàn)在，所有的時隙表ST1-ST6都被示出，它們與三個連接c1-c3有關(guān)。第一連接c1經(jīng)由路由器R1和R2從網(wǎng)絡(luò)接口NI1延伸到網(wǎng)絡(luò)接口NI2。第二連接c2從網(wǎng)絡(luò)接口NI1延伸到路由器R1，并且然后延伸到另一個使用時隙表ST4的網(wǎng)絡(luò)元件(未示出)。第三連接c3起源于一個未示出的網(wǎng)絡(luò)元件并且從路由器R1傳遞到路由器R2并且進一步傳遞到另一個使用時隙表ST6的未示出網(wǎng)絡(luò)元件。連接c1在它使用的三個鏈路L1-L3(NI1到R1、R1到R2、和R2到NI2)中的每一個中都預(yù)留一個時隙。這些鏈路中的時隙必須是連續(xù)的(分別是時隙2、時隙3和時隙4)。在一個時隙中，從路由器的觀點看來，路由器在鏈路L1-L3供其專用的連接c1-c3上從輸入鏈路接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)被存儲在路由器中。同時，路由器將其在先前時隙已經(jīng)接收的數(shù)據(jù)發(fā)送到輸出鏈路。根據(jù)這個模型，因為數(shù)據(jù)被存儲在路由器中最多一個時隙，所以連接時隙必須被連續(xù)地預(yù)留。
時隙分配問題的一個可能概括或替換是允許數(shù)據(jù)在路由器中緩沖多于一個時隙的持續(xù)時間。從而，時隙分配變成更靈活，以更多緩沖和可能更長的延遲作為代價，這能夠產(chǎn)生更好的鏈路利用率。
時隙必須被預(yù)留，以便在鏈路上不存在沖突。也就是說，不存在預(yù)留相同鏈路的相同時隙的兩個連接。因此，C1為NI1和R1之間的鏈路預(yù)留時隙2。因此，C2不能將時隙2用于同一鏈路。
通過為第一、第二和第三鏈路L1-L3的每一個實施規(guī)定哪些時隙專供哪個連接之用的表，圖4示出了一個簡單明了的時隙表實施。特別地，只有那些時隙表ST1-ST3被示出，三個連接c1-c3需要它們來用于三個鏈路L1-L3。存儲這個表的優(yōu)選位置是在產(chǎn)生用于該鏈路的數(shù)據(jù)的路由器/網(wǎng)絡(luò)接口中，即輸出端口，因為路由器/網(wǎng)絡(luò)接口必須知道一個鏈路何時被預(yù)留或沒有被預(yù)留，以便產(chǎn)生用于那個鏈路的數(shù)據(jù)。所述表也可以是時隙分配單元SA的一部分。
圖5示出了一個更有效的時隙分配編碼。在此，也只有那些時隙表ST1-ST3被示出，三個連接c1-c3需要它們來用于三個鏈路L1-L3。一個時隙屬于哪個連接的信息被存儲在網(wǎng)絡(luò)接口NI中，并且特別地被存儲在時隙分配單元SA中，而路由器中的時隙表ST1-ST3僅僅標(biāo)記一個時隙是否專供所述鏈路之用。路由器不需要知道與時隙相關(guān)聯(lián)的連接，因為它們只把數(shù)據(jù)從一個網(wǎng)絡(luò)元件移動到另一個網(wǎng)絡(luò)元件，并且最后基于分組報頭(包括目的地地址或目的地路徑)將數(shù)據(jù)移動到正確的輸出。
在圖6中，圖4和圖5的上述編碼的一個可能變化形式被示出。在此，路由信息被存儲在路由器自身中(而不是被存儲在分組報頭中)。在輸出端口時隙表ST1-ST3中，時隙指出從哪個輸入數(shù)據(jù)被耗費。用這種方法，分組報頭可以被省略，從而以加大路由器中的時隙表作為代價而產(chǎn)生更多的吞吐量。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的片上網(wǎng)絡(luò)。片上網(wǎng)絡(luò)包括兩個路由器R7、R4，分別是7×7路由器和4×4路由器。這兩個路由器分別經(jīng)由八個網(wǎng)絡(luò)接口NI1-NI8被連接到另外IP塊。IP塊分別是decomp(解壓縮器)單元、LO存儲單元、ME/MC(運動估計/運動補償)單元、comp(壓縮)單元、存儲器MEM、另一個decomp單元、和另一個ME/MC單元。因為相應(yīng)IP塊的特殊功能對于描述本發(fā)明的原則來說不重要，所以其詳細說明將被省略。
另外，圖7示出了用于網(wǎng)絡(luò)接口NI和路由器R7、R4之間的每個鏈路的兩個時隙表。特別地，分別，一個時隙表被正向提供，而一個時隙表被反向提供。而且，兩個時隙表被提供在路由器之間的用于在兩個路由器R7、R4(即，一個正向和一個反向)之間通信的鏈路處。從而，總計18個時隙表被示出以用于這個片上網(wǎng)絡(luò)中的九個鏈路。請注意，那18個時隙表在附圖中被示出，但是物理上只能存在8個時隙表，因為只一個時隙表(例如，正向)是一個網(wǎng)絡(luò)接口所必需的并且路由器可能根本不需要任何時隙表。
在圖7中示出了在時隙分配被執(zhí)行用于這個片上網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的某些連接之后的情況?？梢姡恍r隙表被完全地預(yù)留(例如，與第二網(wǎng)絡(luò)接口NI2和第三網(wǎng)絡(luò)接口NI3相關(guān)聯(lián)的正向時隙表以及與第四和第八網(wǎng)絡(luò)接口NI4、NI8相關(guān)聯(lián)的反向時隙表)。在一些其它時隙表中(例如與第五網(wǎng)絡(luò)接口NI5相關(guān)聯(lián)的正反向時隙表)，僅僅20個時隙中的一個時隙已經(jīng)被預(yù)留。
在18個時隙表中，預(yù)留時隙由灰色方框指出，而任何空閑時隙由白色方框指出。在此，全部的18個時隙表都包括20個時隙，以便使它們保持同步。例如，第一網(wǎng)絡(luò)接口NI1之間的鏈路中的正向時隙表包括17個預(yù)留時隙和3個空閑時隙。17個預(yù)留時隙中的16個時隙可以與一個連接相關(guān)聯(lián)，而一個預(yù)留時隙可以與另一個連接相關(guān)聯(lián)。另外，第八網(wǎng)絡(luò)接口NI8和路由器R7之間的鏈路中的正向時隙表包括四個預(yù)留時隙和16個空時隙。
18個時隙表中有許多時隙表具有空時隙(即，未被預(yù)留的時隙)的原因是不同IP塊所需的數(shù)據(jù)率小于可用的數(shù)據(jù)率。時隙表大小制定一個折衷以便滿足這片上網(wǎng)絡(luò)中的所有連接的連接需求。分配時隙表中的相應(yīng)時隙所使用的時隙表分配算法被設(shè)計以最小化用于所有時隙表的時隙表碎片，即不同時隙表中的空時隙。因此，這個算法把片上網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有連接都映射到可用的時隙表，從而最小化完全不可用的時隙。從利用率的觀點看來，這類時隙分配是更可取的，因為它使用了時隙表中最小數(shù)量的時隙。然而，這類時隙分配引入的延遲在某些情況下決不是最佳的。例如，與第八網(wǎng)絡(luò)接口NI8相關(guān)聯(lián)的正向時隙表包括來自20個可用時隙的4個預(yù)留時隙。因此，因為16個時隙是空閑的，所以最壞情況的方案將是它們必須等待高達16個周期。然而，未使用或空閑的時隙被采用以便降低從一個IP塊到另一個IP塊的連接的延遲。
圖8示出了從根據(jù)圖7的片上網(wǎng)絡(luò)選擇的元件。因此，不需要的所有元件已經(jīng)在圖8中被省略。特別地，兩個路由器R7、R4，第二、第六和第八網(wǎng)絡(luò)接口NI2、NI6、NI8及其相應(yīng)的正反向時隙表被示出。另外，與兩個路由器R7、R4相關(guān)聯(lián)的正反向時隙表也在圖8中被示出。而且，兩個連接C1、C2也在圖8中被描述。第一連接C1需要3個時隙以便經(jīng)由第八網(wǎng)絡(luò)接口NI8、其關(guān)聯(lián)的時隙表ST1-F和ST1-R、與第二網(wǎng)絡(luò)接口相關(guān)聯(lián)的時隙表2、ST2-F和ST2-R、和第二網(wǎng)絡(luò)接口NI2從ME/MC傳遞到L0存儲器。第二連接C2需要一個時隙以便經(jīng)由第八網(wǎng)絡(luò)接口NI8、其關(guān)聯(lián)的正向時隙表ST1-F、路由器R7、兩個路由器R7、R4之間關(guān)聯(lián)的時隙表ST3-F、時隙表ST4-R、第六網(wǎng)絡(luò)接口NI6從ME/MC傳遞到存儲器MEM。
因為連接C1僅僅經(jīng)過路由器R7，所以只有兩個正向時隙表，即時隙表ST1-F和ST2-F，以及兩個反向時隙表，即ST1-R和ST2-R必須被對準(zhǔn)以便保證所需的延遲以及吞吐量。在第二連接C2的情況下，三個正向時隙表(即ST1-F、ST3-F和ST4-F)和三個反向時隙表(即ST1-R、ST3-R和ST4-R)必須被對準(zhǔn)。
如上所述，連接延遲取決于在時隙表中的兩個被分配的時隙之間的距離。因此，仍未使用的時隙被分配給一些現(xiàn)有的連接以便降低連接延遲。輔助時隙(即未使用的空閑時隙，它們通過降低延遲被分配給一個連接)的數(shù)量是沿用于將數(shù)據(jù)從片上網(wǎng)絡(luò)的一側(cè)傳送到另一側(cè)的連接路徑上每個時隙表中可用的最小數(shù)量的時隙。如上所述，連續(xù)時隙應(yīng)該沿連接路徑中的時隙表而被預(yù)留。
因為在與第二網(wǎng)絡(luò)接口NI2相關(guān)聯(lián)的時隙表ST2-R中僅僅有一個時隙仍然可用，而在時隙表ST1-F中仍然有16個時隙可用，所以只有一個時隙可以被用于第一連接C1內(nèi)的延遲降低。在三個時隙表ST1-F、ST3-F、ST4-R內(nèi)，15、16和16個時隙分別可用于第二連接C2。
因此，一個輔助時隙可以被分配給第一連接C1，而15個輔助時隙可以被分配給第二連接C2。因此，第一連接C1的最壞情況的延遲等待時間，即時隙表中的時隙總數(shù)減去被分配的時隙數(shù)量從17(20個時隙-3個預(yù)留時隙)減少到16(20個時隙-(3個被分配的時隙+1個延遲降低時隙))。第二連接C2的最壞情況方案中的等待時間從19(20個時隙-1個被分配的時隙)減少到4(20個時隙-(1個被分配的時隙+15個用于延遲降低的時隙))。因此，延遲降低的效率極大地取決于在執(zhí)行時隙分配之后空閑或未使用時隙的數(shù)量。在時隙分配之后利用未使用或空閑的時隙在某種程度是有利的，因為這個技術(shù)沒有引入任何成本或復(fù)雜性，因為僅僅那些在不執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的這個技術(shù)的情況下而可能已被浪費的時隙被利用。
盡管優(yōu)選實施例的原則只被描述用于一個時隙表的連接，然而相同的技術(shù)也適用于片上網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的時隙表內(nèi)的任何連接。如果將未使用時隙用于延遲降低的技術(shù)在包括多個連接以及多個時隙表的片上網(wǎng)絡(luò)內(nèi)被執(zhí)行，則可用于延遲降低的未使用和空閑時隙必須被劃分或者通過使用具有未使用時隙或延遲冗余時隙的時隙表而在連接之間共享。
優(yōu)選地，不同的優(yōu)先級可以與片上網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的連接相關(guān)聯(lián)，以便那些需要增加延遲降低的連接可以首先被服務(wù)。這可以通過在時隙分配單元中存儲一個優(yōu)先級列表來實現(xiàn)。
為了進一步改進可用于延遲降低的未使用時隙的標(biāo)識，時隙分配單元SA可以把相應(yīng)的時隙標(biāo)記為已使用、未使用或預(yù)留以延遲降低。對于時隙分配單元SA內(nèi)的標(biāo)志器單元MU的這類實施，必須提供一個具有三個而不是兩個值的標(biāo)志器。第三值(即，專供延遲降低之用的第三值)可以允許這些時隙用于任何其它目的。標(biāo)志器的這類實施不會影響連接的保證吞吐量。
應(yīng)當(dāng)指出，實際的延遲有效降低將取決于用于給定連接的時隙分配和在片上網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中未使用時隙在時隙表中的位置。上述改進的時隙分配技術(shù)的優(yōu)點是用于傳送數(shù)據(jù)的連接的延遲被降低。延遲降低的這個實施將不帶有任何額外的成本或復(fù)雜性。復(fù)雜性的增加只會通過降低延遲比特而產(chǎn)生。這個比特可以被置于片上網(wǎng)絡(luò)環(huán)境內(nèi)的時隙表中，或者被置于存儲連接屬性的集中管理單元內(nèi)。另外，另一個標(biāo)志器被提供，其用于指出被標(biāo)記的時隙可用于其它目的，即可以被配置來用于另外連接，而不會影響相應(yīng)連接的保證吞吐量。
延遲降低時隙分配可以在時隙分配之后被執(zhí)行，或者可以并行于時隙分配的開始而被使用。這個延遲降低時隙分配可以在多個同步的TDMA中被使用，而且還可以在單個TDMA系統(tǒng)(例如聲能學(xué)底板)中被使用。
現(xiàn)在，實際的時隙分配功能被描述，其可以在上述的未使用時隙判斷之前在時隙分配單元SA中被實現(xiàn)。結(jié)果產(chǎn)生對應(yīng)于時隙需求的時隙分配。對于連接路徑中的每個鏈路，一個加權(quán)作為用于使用該鏈路的連接路徑中的每個信道chi所請求的帶寬、延遲、抖動優(yōu)先級和/或時隙數(shù)的函數(shù)被計算weight(link)＝f(bandwidth(chi)，latency(chi)，jitter(chi)，priority(chi)，slots(chi))chisuch that link∈chi替換地，對于連接路徑中的至少一個信道中的每個鏈路，一個加權(quán)作為用于使用該鏈路的每個連接路徑(即，每個信道)所請求或所需要的時隙數(shù)量和被計算weight(link)=Σlink∈path(channel)slots(channel)]]>然后，對于連接路徑中的每個信道，一個加權(quán)作為連接路徑一部分的信道路徑中的鏈路加權(quán)以及信道的可能其它屬性(例如，帶寬、延遲、優(yōu)先級)的函數(shù)(例如，和)被計算weight(ch)＝f(weight(linki)，bandwidth(ch)，latency(ch)，jitter(ch)，priority(ch)，slots(ch))l(wèi)inki∈ch或者替換地，對于每個信道(即，每個連接路徑)，一個加權(quán)作為信道路徑中的鏈路加權(quán)之和被計算weight(channel)=Σlink∈path(channel)weight(link)]]>對于替換的上述簡單函數(shù)weight(link)=Σlink∈path(channel)slots(channel)]]>weight(channel)=Σlink∈path(channel)weight(link)]]>這個算法可以通過下列偽碼而被實現(xiàn)-計算鏈路加權(quán)
FOR all channels C DOFOR all linkL ∈path(C)DOweight[L]+＝slots[C]ENDFORENDFOR-計算信道加權(quán)FOR all channels CDOFOR all linkL ∈path(C)DOweight[C]+＝weight[L]END FORENDFOR-執(zhí)行時隙分配BEGINFOR all channels C sorted decreasingly by weight(C)DOFind slots[C]free slots and allocated them to CEND FOR時隙以其被計算加權(quán)的降序被分配給信道。對于每個被請求的時隙，在沿信道路徑的鏈路的每個時隙表中都預(yù)留一個時隙。所有這些時隙必須空閑，即之前沒有被其它信道預(yù)留。這些時隙可以以一個試差法方式來分配從一個特殊的時隙開始，大量的時隙被檢查，直到在沿路徑的所有鏈路中找到一個空閑時隙為止。
時隙可以使用不同策略被謀求用于分配。例子是連續(xù)時隙，或者均勻分布的時隙。需要多個策略的原因是不同的屬性可以用不同的策略來優(yōu)化。例如，連續(xù)時隙可以降低報頭開銷，而均勻分布的時隙可以降低延遲。
所建議的技術(shù)具有一個O(C×L×S)的低復(fù)雜性，其中，C是信道數(shù)量，L是鏈路數(shù)量，而S是時隙表大小。用這算法獲得的時隙分配與最優(yōu)情況(以更高的復(fù)雜性獲得O(Sc))比較，并且比貪婪式算法(即，用信道分配的隨機順序)好2的因數(shù)。
一個替換的示例算法現(xiàn)在被描述。再次對于每個鏈路，一個加權(quán)作為用于使用該鏈路的每個信道所請求的時隙數(shù)量之和被計算weight(link)=Σlink∈path(channel)slots(channel)]]>然后，對于每個信道，一個加權(quán)作為信道路徑的鏈路加權(quán)之和被計算
weight(channel)=a1×Σlink∈path(channel)weight(link)+a2×length(channel)+a3×slots(channel)]]>其中，a1、a2、和a3是恒定的(這是一個加權(quán)公式的例子，但是其它情況也是可能的)。
這個示例算法可以通過下列偽碼而被實現(xiàn)-計算鏈路加權(quán)FOR all channels CDOFOR all link L ∈ path(C)DOweight[L]+＝slots[C]ENDFORENDFOR-計算信道加權(quán)FOR all channels C DOFOR all link L ∈path(C)DOweight[C]+＝weight[L]END FORweight[C]＝a1x weight[C]+a2x length[C]+a3x slots[C]END FOR-執(zhí)行時隙分配BEGINFOR all channels C sorted decreasingly by weight(C)DOFind slots[C]free slots and allocate them to CEND FOR根據(jù)第二實施例的鏈路加權(quán)計算如第一代碼中所述，但是信道加權(quán)被不同地計算。這個信道加權(quán)公式背后的概念是利用當(dāng)頻繁地經(jīng)過被使用的鏈路，即經(jīng)過熱點(高負載鏈路，和因此將預(yù)留一個大時隙)而需要更多時隙的信道，以及通過給定較高加權(quán)而具有長路徑的信道來開始調(diào)度，以便它們被首先調(diào)度。原因是這些連接具有更多的約束條件，并且因此如果最后離開，則找到空閑時隙的機會就更少了。與之對照，較短的信道經(jīng)過使用較少的鏈路，從而能更自由地找到時隙，并且從而被留到時隙分配的結(jié)尾。
時隙可以用其被計算加權(quán)的降序被分配給信道(即，每個連接路徑)。對于每個被請求的時隙，在沿圖2中所示的信道路徑的鏈路的每個時隙表中預(yù)留一個時隙。所有這些時隙必須是空閑的，即之前沒有被其它信道(即，每個連接路徑)預(yù)留。這些時隙可以以一個試差法方式來分配從一個特殊的時隙開始檢查時隙，直到在沿路徑的所有鏈路中找到所需數(shù)量的時隙空閑為止。一個示例算法跟蹤在下述部分中被給出。
圖9示出了一種發(fā)現(xiàn)空閑時隙的方法。在此，舉例來說，一個大小為16的時隙表被描述。時隙發(fā)現(xiàn)過程可以用多種方式來執(zhí)行。一個示例是用貪婪方法，即前N個空閑時隙的方法來發(fā)現(xiàn)時隙。另一個示例是發(fā)現(xiàn)等距時隙以便最小化緩沖空間。這可以通過發(fā)現(xiàn)第一空閑時隙ffs，然后計算時隙表中等距的位置，并且然后在被計算位置中局部搜索來發(fā)現(xiàn)最接近的空閑位置而被完成。已經(jīng)被預(yù)留的時隙在圖9中被標(biāo)記為叉型。第一空閑時隙ffs是時隙2。因為存在16個時隙，所以其它兩個時隙的理想位置(第二位置ip2、第三位置ip3)分別應(yīng)該是時隙7和13(以便獲取它們之間的相等距離)。因為時隙7已經(jīng)被預(yù)留，所以一個空閑時隙在時隙7附近被搜索。發(fā)現(xiàn)的最接近的空閑時隙是時隙5。因為時隙13是空閑的，并且它也可能被預(yù)留。因此，三個被預(yù)留的時隙是2、5和13，并且被標(biāo)記為黑球。
應(yīng)當(dāng)指出，用于一個連接的空閑時隙是那些沿完整路徑空閑的時隙，即連續(xù)時隙在沿路徑的連續(xù)鏈路中應(yīng)該是空閑的。因此，沿一個連接路徑的所有時隙表都必須被檢查以便發(fā)現(xiàn)一個用于特殊連接的空閑時隙。搜索用于連接的空閑時隙的一種簡單方法是從連接的第一次鏈路開始，并且嘗試沿路徑的所有后續(xù)時隙表，跳過那些被預(yù)留的時隙。為了最小化搜索時間，還可以從最大負載鏈路開始。
圖10示出了如圖5所述的對于只存儲(使用1比特)時隙預(yù)留的情況下加速搜索空閑時隙的另一技術(shù)。它是基于并行檢查多個時隙。這可以用硬件(用于檢查任何固定比特數(shù)的單元，即時隙分配單元SA)和軟件(CPU數(shù)據(jù)字可以同時存儲例如16或32個時隙預(yù)留)來執(zhí)行。在圖10的左側(cè)，用于鏈路L1到L4的時隙表1st被示為一個例子。在右側(cè)，用來確定沿路徑的空閑時隙的空閑時隙字fsw被示出?？臻e時隙通過橫跨時隙表并且過濾被預(yù)留的時隙表，并且在每個鏈路處(對應(yīng)所需要的時隙對準(zhǔn))將被搜索的時隙移動(>>(1))一個位置而被發(fā)現(xiàn)。首先，路徑的第一鏈路L1被選擇，它包括預(yù)留時隙0、1、6、9、11、12和14。這些時隙例如由空閑時隙字中的′X′被標(biāo)記為預(yù)留。其后，空閑時隙字fsw被向右移動一個位置來反映時隙對準(zhǔn)，和OR-ed，即或操作被執(zhí)行來添加第二鏈路的被預(yù)留時隙(時隙3、6、10和12)。這些步驟被重復(fù)用于第三和第四鏈路L3、L4，從而在沿路徑的所有鏈路中產(chǎn)生空閑時隙的一個矢量。為了將其對準(zhǔn)到第一鏈路L1，它被左移三個位置。結(jié)果是，在沿給定路徑的所有鏈路L1-L4中，第一鏈路L1的時隙4、8、10和13是空閑的。特別地，時隙4對于鏈路L1是空閑的，而時隙5、6和7對于鏈路L2、L3和L4分別是空閑的。時隙8在鏈路L1中是空閑的，而時隙9、10和11分別對于鏈路L2、L3和L4是空閑的。另外，時隙10在鏈路L1中是空閑的，而時隙11、12和13分別對于鏈路L2、L3和L4是空閑的。時隙13在鏈路L1中是空閑的，而時隙14、15和1分別對于鏈路L2、L3和L4是空閑的。
圖11示出了由4個路由器R1-R4和7個網(wǎng)絡(luò)接口NI(NI1-NI7)組成的片上網(wǎng)絡(luò)的例子。網(wǎng)絡(luò)接口與之連接的IP塊未被示出。舉例來說，12個連接C1-C12被選擇。這些連接被用來在附著于網(wǎng)絡(luò)接口NI的IP模塊(未示出)之間傳送數(shù)據(jù)，并且因此，所述連接總是被設(shè)置在兩個網(wǎng)絡(luò)接口NI之間。為了簡化起見，我們假定所有的連接都是單向的(由一個信道組成)，然而實際上也可能存在雙向連接(兩個信道)。例如，連接C1在NI1開始，并且經(jīng)過R1和R4到達NI6。類似地，連接C2經(jīng)過NI1、R1、R2、R3和NI4。連接C3經(jīng)過NI1、R1、R2和NI2。連接C4經(jīng)過NI2、R2、R3、R4和NI7。連接C5經(jīng)過NI2、R2和NI3。連接C6經(jīng)過NI3、R2、R1和NI1。連接C7經(jīng)過NI3、R2、R3和NI5。連接C8經(jīng)過NI4、R3和NI5。連接C9經(jīng)過NI5、R3、R4、R1和NI1。連接C10經(jīng)過NI6、R4、R3、R2和NI2。連接C11經(jīng)過NI7、R4、R3、R2和NI3。連接C12經(jīng)過NI7、R4、R1和NI1。對于每個連接，大量的時隙必須被預(yù)留。這些數(shù)量在圖9的右側(cè)被列出，即連接C1-C12分別需要1、1、5、2、4、3、2、6、1、2、1和2個時隙。
圖12示出了根據(jù)圖11的片上網(wǎng)絡(luò)。所述算法通過計算鏈路加權(quán)而開始。這通過對每個鏈路求用于使用該鏈路的所有連接所請求的時隙數(shù)量之和來完成。這對于每個方向被單獨地執(zhí)行。這些鏈路是環(huán)繞的并且一個鏈路加權(quán)結(jié)果被寫在它旁邊。例如，對于從R2到R3的鏈路，連接C2、C4和C7所請求的時隙被相加。這產(chǎn)生一個1(C2)+2(C4)+2(C7)＝5的鏈路加權(quán)。NI1和R1之間的鏈路需要7個時隙，R1和NI1之間的鏈路需要6個時隙等等。所述算法計算連接加權(quán)。在連接權(quán)公式中，a1＝1，a2＝0，并且a3＝0(即，求鏈路加權(quán)之和)。替換地，不同的值也可以被選擇。連接加權(quán)的結(jié)果在圖11的右手側(cè)被示出。例如，連接C1的加權(quán)是鏈路NI1到R1、R1到R4和R4到NI10的加權(quán)之和，即7+1+1＝9。然后，連接關(guān)于被計算的加權(quán)因子被漸漸減少地分類，并且以那個順序被調(diào)度。
在圖13中，所有連接C1-C12的時隙分配被示出。首先假定所需要的空閑時隙被分配。舉例來說，時隙表具有9個時隙的大小。時隙表中所述的數(shù)量對應(yīng)于相應(yīng)的連接C1-C12，這些時隙已經(jīng)被分配給相應(yīng)連接C1-C12。
對于需要5個時隙的連接C3，所有時隙是空閑的，并且因此，鏈路NI1到R1的時隙1到5、鏈路R1到R2的時隙2-6、以及鏈路R2到NI2的時隙3-8被分配給它。對于需要一個時隙的連接C2，前5個時隙已經(jīng)在第一鏈路中被預(yù)留，以及因此，它在沿所述路徑的相應(yīng)時隙表中預(yù)留時隙6、7、8和9。需要2個時隙的連接C7在前兩個時隙中沒有沖突，并且因此分配它們。需要2個時隙的連接C4只能預(yù)留時隙3和4，因為前兩個在第二鏈路(R2到R3)中是專供C7之用的。連接C11也沒有沖突，并且在網(wǎng)絡(luò)接口NI7和路由器R4的鏈路中預(yù)留時隙表中的第一時隙，以及在其它鏈路中預(yù)留時隙表中的連續(xù)時隙。
然而在需要2個時隙的連接C10的情況下，前4個時隙與預(yù)留給鏈路R2到NI2中的C3的時隙沖突，并且因此，開頭的空閑時隙是5和6。連接C6分配三個時隙，即在網(wǎng)絡(luò)接口NI3和路由器R2的鏈路中的時隙3-5；在路由器R2和路由器R1的鏈路的時隙表中的時隙4-6；以及在路由器R1和網(wǎng)絡(luò)接口NI1的鏈路中的時隙表中的時隙5-7。連接C8分配6個時隙，即在網(wǎng)絡(luò)接口NI4和路由器R3的鏈路中的時隙1、4-8；以及在路由器R3和網(wǎng)絡(luò)接口NI5的鏈路的時隙表中的時隙2、5-9，因為路由器R3和網(wǎng)絡(luò)接口NI5的鏈路的時隙表中的時隙3-4已經(jīng)被分配或預(yù)留給連接7。
連接C9分配一個時隙，即在網(wǎng)絡(luò)接口NI5和路由器R3的鏈路中的時隙1；在路由器R3和路由器R4的鏈路的時隙表中的時隙2；在路由器R4和路由器R5的鏈路的時隙表中的時隙3；以及在路由器R1和網(wǎng)絡(luò)接口NI1的鏈路的時隙表中的時隙4。連接C12分配兩個時隙，即網(wǎng)絡(luò)接口NI7和路由器R4的鏈路中的時隙6-7；在路由器R4和路由器R1的鏈路中的時隙7-8；以及在路由器R1和網(wǎng)絡(luò)接口NI1的鏈路的時隙表中的時隙8-9，因為路由器R1和網(wǎng)絡(luò)接口NI1的鏈路的時隙表中的時隙4和時隙5-7已經(jīng)被分別分配給連接C9和C6。
連接C5分配4個時隙，即網(wǎng)絡(luò)接口NI2和路由器R2的鏈路的時隙表中的時隙1-2和5-6；和路由器R2和網(wǎng)絡(luò)接口NI3的鏈路的時隙表中的時隙2-3和6-7，因為網(wǎng)絡(luò)接口NI2和路由器R2的鏈路的時隙表中的時隙3-4已經(jīng)被分配給連接C4。最后，連接C1分配一個時隙，即網(wǎng)絡(luò)接口NI1和路由器R1的鏈路的時隙表中的時隙7；路由器R1和路由器R4的鏈路的時隙表中的時隙8；以及路由器R4和網(wǎng)絡(luò)接口NI6的鏈路的時隙表中的時隙9。因此，時隙分配的最后結(jié)果在圖13中被示出。
在已經(jīng)執(zhí)行了時隙表分配之后，仍未使用比特的判斷可以用上述類似方式來執(zhí)行以識別那些時隙，所述時隙可用于通過把這些時隙分配給至少一個連接來降低延遲。
盡管在上面時隙分配單元被描述為安排在網(wǎng)絡(luò)接口中，然而時隙分配單元也可以被安排在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的路由器中。
上述時隙分配可以被應(yīng)用到包括幾個分離的集成電路的任何數(shù)據(jù)處理裝置或多片網(wǎng)絡(luò)，而不僅僅被應(yīng)用到單片網(wǎng)絡(luò)。
應(yīng)當(dāng)指出，上述實施例說明了本發(fā)明而不是限制了本發(fā)明，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠在不背離附加權(quán)利要求的范圍的前提下設(shè)計許多替換的實施例。在權(quán)利要求中，括號之間的任何參考符號都不應(yīng)該被看作是限制權(quán)利要求。單詞“包括”并不排除在權(quán)利要求中所列出之外的元件或步驟的存在。元件之前的單詞“一個”或者“一”沒有排除多個這類元件的存在。在枚舉幾個裝置的裝置權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個裝置可以通過同一個硬件項目來具體化。在相互不同的從屬權(quán)利要求中陳述特定措施的純粹事實不是指出這些措施的組合不能用來獲益。
而且，權(quán)利要求中的任何參考符號都不應(yīng)該被看作是限制權(quán)利要求的范圍。
權(quán)利要求
1.數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括-多個處理模塊(M，S；IP)和被安排用于耦合所述模塊(M，S；IP)的網(wǎng)絡(luò)(N)，包括-多個網(wǎng)絡(luò)接口(NI)，每個網(wǎng)絡(luò)接口被耦合在所述處理模塊(M，S；IP)之一和所述網(wǎng)絡(luò)(N)之間；其中，所述網(wǎng)絡(luò)(N)包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)被耦合到相鄰路由器(R)的多個路由器(R)；其中，所述處理模塊(M，S；IP)在使用通過網(wǎng)絡(luò)(N)的連接路徑(C1-C12)的連接上互相通信，其中，所述連接路徑(C1-C12)的每一個使用至少一個網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)用于所需數(shù)量的時隙，-至少一個時隙分配單元(SA)，用于把時隙分配給所述網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)，用于確定未使用的時隙，并且用于使用網(wǎng)絡(luò)鏈路把除了其已經(jīng)分配的時隙之外確定未使用的時隙分配給一個或多個連接。
2.集成電路，包括根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的集成電路，其中，所述至少一個時隙分配單元(SA)適用于為所述連接路徑中的每個網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)確定所述未使用的時隙，其中，連續(xù)未使用的時隙被分配用于連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的集成電路，其中，所述至少一個時隙分配單元(SA)適用于根據(jù)存儲在所述時隙分配單元(SA)中的優(yōu)先級列表把未使用的時隙分配給所述連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的集成電路，其中，所述至少一個時隙分配單元(SA)包括標(biāo)志器單元(MU)，用于標(biāo)記所述網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)的時隙以便降低其中一個所述連接的延遲。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3的集成電路，其中，所述至少一個時隙分配單元(SA)還包括時隙表(ST)，其具有被分配給所述連接的項，其中，所述時隙表(ST)包括一個延遲降低比特。
7.一種用于在集成電路中時隙分配的方法，該集成電路包括多個處理模塊(M，S；IP)和被安排用于耦合所述模塊(M，S；IP)的網(wǎng)絡(luò)(N)，和多個網(wǎng)絡(luò)接口(NI)，每個網(wǎng)絡(luò)接口被耦合在所述處理模塊(M，S；IP)之一和所述網(wǎng)絡(luò)(N)之間，所述網(wǎng)絡(luò)(N)包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)被耦合到相鄰路由器(R)的多個路由器(R)；該方法包括下列步驟-在使用通過網(wǎng)絡(luò)(N)的連接路徑(C1-C12)的連接上在處理模塊(M，S；IP)之間通信，其中，所述連接路徑(C1-C12)的每一個使用至少一個網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)用于所需數(shù)量的時隙，-把時隙分配給所述網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)，-確定未使用的時隙，并且-使用網(wǎng)絡(luò)鏈路把除了其已經(jīng)分配的時隙之外確定未使用的時隙分配給一個或多個連接。
全文摘要
集成電路被提供，其包括多個處理模塊(M，S；IP)和被安排用于耦合所述模塊(M，S；IP)的網(wǎng)絡(luò)(N)。所述集成電路還包括多個網(wǎng)絡(luò)接口(NI)，每個網(wǎng)絡(luò)接口都被耦合在所述處理模塊(M，S；IP)之一和所述網(wǎng)絡(luò)(N)之間。所述網(wǎng)絡(luò)(N)包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)被耦合到相鄰路由器(R)的多個路由器(R)。所述處理模塊(M，S；IP)在使用通過網(wǎng)絡(luò)(N)的連接路徑(C1－C12)的連接上互相通信，其中，所述連接路徑(C1－C12)的每一個使用至少一個網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)用于所需數(shù)量的時隙。至少一個時隙分配單元(SA)被提供用于把時隙分配給所述網(wǎng)絡(luò)鏈路(L)，用于確定未使用的時隙，并且用于使用網(wǎng)絡(luò)鏈路把除了其已經(jīng)分配的時隙之外確定未使用的時隙分配給一個或多個連接。
文檔編號H04L12/43GK1965606SQ200580018849
公開日2007年5月16日 申請日期2005年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月9日
發(fā)明者O·P·甘格瓦爾, A·拉杜勒斯庫, K·G·W·古森斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司