CN101189843A - 电子设备和通信资源分配方法 - Google Patents

Abstract

提供一种电子设备，该电子设备包括用于连接多个模块(IP)的互连装置(N，sw0－sw2)，和用于将所述多个模块(IP)中的至少一个模块耦合到互连装置(N；sw0－sw2)并用于将来自这些模块(IP)的数据打包进第一分组(pck)的至少一个网络接口(NI)。在该互连(N；sw0－sw2)上的通信是基于时隙的，其中第二分组(μpck)在一个时隙期间传输。在互连装置(N；sw0－sw2)上的数据业务包括至少一个保证服务业务类型(GS)和/或至少一个尽力而为服务业务类型(BE)。在为保证服务业务类型(GS)预留的时隙内在第二分组(μpck)中传输涉及所述至少一个保证服务业务类型(GS)的第一分组(GSpck)。在未预留的第二分组(μpck)内和/或在第二分组(μpck)中未使用的部分(uu)内传输涉及所述至少一个尽力而为服务业务类型(BE)的第一分组(pck1－pck6)。

Description

电子设备和通信资源分配方法

发明领域

本发明涉及电子设备、移动设备和通信资源分配方法。

发明背景

由于对实现新特征和改进现有功能的日益增长的需要，诸如移动电话或PDA等当前移动系统的复杂度不断增加。这可以通过提高系统部件的数量和复杂度来实现。同时，这些部件通信的数据速率也提高了。更高的数据速率与增加的系统复杂度结合产生了对模块方法的需要。根据这种方法，处理系统包括多个相对独立的复杂模块。

在传统移动系统中，这些模块通常通过昂贵的并行专用链路来彼此相互通信。然而，随着模块的数量增加，由于下列原因，这种通信方式不再实用。首先，增加数量的链路太昂贵。第二，使用专用链路限制了快速建立新系统配置的灵活性。

使用串行链路的通信网络形成克服这些缺点的有效方式。作为对高复杂移动系统内互连问题的解决方案，作为对高度复杂的移动系统中的互连问题的一种解决方案，网络近来已受到很大的关注(例如，Unipro工作组目前正在定义用于MIPI标准化本体内移动设备的网络协议；更多信息请参见www.mipi.org)。该理由是两方面的。首先，网络链路是串行的，这大大降低了用于链路的管脚/导线的数量，从而大大降低了互连成本。第二，网络在互连模块方面提供了灵活性，允许快速容易地产生新的配置。

与直接连接相比较，引入网络互连从根本上改变了通信。这是因为网络的多跳特性，其中，通信模块不直接连接，而是被一个或多个网络节点远远地隔开。在标准移动电话中由应用处理器控制的通信控制成为一种网络任务，并分布在网络节点上。此外，必须处理专有模块或网络自身内的新问题，例如，数据排序和流量控制。

网络典型地由多个路由器和网络接口组成。路由器充当网络节点，并用于通过在正确路径上静态地(即路由是预先确定的，并且不改变)或者动态地(即路由可以随着例如负载而改变，以避免热点)将数据路由到目的地来把数据从源网络接口传输到目的网络接口。路由器还可以实现时间保证(例如，基于速率，基于截止时间，或者以TDMA方式使用流水线电路)。对于更多的信息，请参见Rijpkema等人于2003年9月发表在IEE Proc.-Comput.Digit.Tech.Vol.150，Nr.5上的文章“Trade-offs in the design of a router with bothguaranteed and best-effort services for networks on chip”，其内容通过引用结合于此。

网络接口连接到可代表任何类型数据处理单元、显示器、摄像机、存储器等等的模块。特别地，网络接口构成这些模块与网络之间的通信接口。网络接口被设计用于处理数据序列化(将模块提供的数据装配到串行链路上)和分组化(添加网络内部需要的分组报头和尾部)。网络接口还可以实现分组调度，其可以包括定时保证和许可控制。

一种提供时间相关保证(即吞吐量、等待时间和抖动)的节省成本的方式是以TDMA(时分多址接入)方式使用流水线电路，因为与诸如基于速率或基于截止时间的其它方案相比，它需要较少的缓冲空间，因此是有利的。使用TDMA，可用的时间以及因此可用的带宽被划分成大小相等的时隙，这些时隙可以预留用于数据流。可以为每一个链路都提供时隙表。时隙的预留确保了具有实时约束的数据流能够遵守它们的定时要求。换句话说，保证了那些在时隙表内具有预留的数据流具有最小的带宽和等待时间的上限，即保证服务GS数据。那些没有时隙预留的数据被称为尽力而为BE数据。在那些没有被预留或者被预留但是未被使用的时隙内传输尽力而为BE数据，即如果一个时隙没有被预留或者被预留但是没有被使用，则该时隙用于传输尽力而为BE数据。这样，时隙用于传输保证数据或尽力数据。

在每一个时隙上，数据项从一个网络部件移动到下一个网络部件，即在路由器之间或在路由器与网络接口之间移动。因此，当时隙在输出端口上预留时，在沿着主模块与从模块之间的路径的下一个输出端口上必须预留下一个时隙，依此类推。

能够在一个时隙期间传输的数据可称为分组。数据分组通常由有效载荷(即将要通过网络发送的实际数据)组成。可选地，能够提供报头，该报头可包括涉及有效载荷长度、有效载荷序列号、是尽力而为BE还是保证GS连接等等的信息。此外，可选的是，可以在CRC校验上提供尾部。然而，报头和尾部仅仅是可选的。

可通过使用包含输出端口序列或地址的报头来执行数据的路由，所述输出端口将用于通过网络路由分组。如果数据分组涉及保证吞吐量连接，则路由信息也可以存储在设置于网络接口和/或路由器内的时隙表中。

因为模块的分组长度不一定对应于网络通信的分组长度，所以来自模块的数据消息可以嵌入在一个时隙内，或者可以跨越多个时隙。然而，分组将总会在时隙的起点开始。这是特别有利的，因为可以提供用于检查分组报头的非常简单的状态机。检查分组报头的状态机可用于设置交换机，以移动数据到正确的输出端口。一旦设置了交换机，包含在特定时隙内的所有数据都被传输到相同的输出端口。

为了为低等待时间进行优化，使这些时隙尽可能地小。然而，尤其在使用串行链路的芯片外网络(在电子设备内的多个芯片之间通信)中，时隙可能具有更大的尺寸(例如128字节)以降低报头/尾部开销，并降低功耗。为了优化功耗，同时传输更大的数据量，以允许任何链路在备用或休眠模式停留更长的时间段。另一方面，更大的时隙将会导致更大的等待时间和更大的缓冲。

发明概述

本发明的一个目的是提供一种改善了通信资源分配的用于通信资源分配的电子设备和方法。

该目的通过根据权利要求1所述的电子设备、根据权利要求8所述的移动设备和根据权利要求9所述的通信资源分配方法来解决。

提供一种电子设备，该电子设备包括用于连接多个模块的互连装置，和至少一个用于将所述多个模块中的至少一个模块耦合到互连装置并用于将来自这些模块的数据打包进第一分组的网络接口。在该互连上的通信是基于时隙的，其中第二分组在一个时隙期间传输。通过该互连装置的数据业务包括至少一个保证服务业务类型和/或至少一个尽力而为服务业务类型。在为保证服务业务类型预留的时隙内在第二分组中传输涉及所述至少一个保证服务业务类型的第一分组。在未预留的第二分组内和/或在第二分组中未使用的部分内传输涉及所述至少一个尽力而为服务业务类型的第一分组。

因此，该互连被更有效地使用，因为涉及尽力而为服务的数据被尽快地传输，即也在为保证服务业务预留的分组内未使用的空间中被传输，这改善了尽力而为分组的等待时间。此外，可以提供一个以上的GS业务类型和/或一个以上的BE业务类型。

根据本发明的一个方面，在至少一个第二分组内传输涉及尽力而为服务业务类型的至少一个分组，这样，尽力而为分组可以在第二分组内的任何位置上开始和结束，即微分组。

根据本发明的一个方面，将涉及所述至少一个保证服务业务类型的第一分组与第二分组的起点或终点对准。这将会导致用于检测保证服务业务分组的更简单的状态机。

根据本发明的一个方面，如果不是所有的第一分组都在一个第二分组内传输，则将额外的报头引入到该第一分组，从而确保跨越在几个第二分组上的尽力而为分组的所有数据到达它的目的地，所述第一分组涉及所述至少一个尽力而为服务业务类型。

根据本发明的另一方面，互连装置包括至少一个路由器，该路由器用于通过该互连装置路由第二分组。至少一个路由器和所述至少一个网络接口耦合在一起，提供用于传输第二分组的链路。第二分组构成链路级数据单元。

根据本发明的又一方面，该设备包括至少一个用于解析第二分组的报头解析单元。报头解析单元对于第二分组的每个字都是有效的(active)，以能够检测尽力而为分组的起点。

本发明还涉及一种移动设备，该移动设备包括用于连接多个模块的互连装置；和至少一个用于将所述多个模块中的至少一个耦合到互连装置并用于将来自这些模块的数据打包进第一分组的网络接口。通过该互连的通信是基于时隙的，其中在一个时隙期间传输第二分组。通过该互连装置的数据业务包括至少一个保证服务业务类型和/或至少一个尽力而为服务业务类型。在预留用于保证服务业务类型的时隙内在第二分组中传输涉及所述至少一个保证服务业务类型的第一分组。在未被预留的第二分组内和/或第二分组的未使用部分内传输涉及所述至少一个尽力而为服务业务类型的第一分组。

本发明此外涉及一种电子设备内的通信资源分配方法，该电子设备具有用于连接多个模块的互连装置，和至少一个用于将所述多个模块中的至少一个耦合到互连装置并用于将来自这些模块的数据打包进第一分组的网络接口，其中通过该互连装置的数据业务包括至少一个保证服务业务类型和/或至少一个尽力而为服务业务类型。通过该互连的通信是基于时隙的，其中在一个时隙期间传输第二分组。在预留用于保证服务业务类型的时隙内在第二分组中传输涉及所述至少一个保证服务业务类型的第一分组。在未被预留的第二分组内和/或第二分组的未使用部分内传输涉及所述至少一个尽力而为服务业务类型的第一分组。

本发明涉及这样的思想：当较长的等待时间对于诸如缓存更新、中断或控制业务类型的某些尽力而为业务很关键时，可以接受较大的时隙。由于通常包括较小分组大小的尽力而为业务类型只能在一个时隙内传输，所以这些时隙不能被有效利用。为了改善这种问题，尽可能快地发送尽力而为分组，即只要有链路可用就发送，而不管可用的空间是在GT时隙内还是BE时隙内。因此，可以将多个尽力而为分组嵌入进单个时隙，这样，对于那些就芯片间通信而言涉及大时隙的网络，能够提高网络效率。此外，由于将数据更快地发送到其目的地，因而能够改善尽力而为分组的等待时间。具有尽力而为数据的分组没有与分细对齐。因此，尽力而为分组能够在分组内的任何位置开始和结束。

本发明的其它方面在从属权利要求中限定。

附图简述

现在参考附图更详细地描述本发明。

图1显示了根据本发明的片上网络的基本结构的框图；

图2显示了用于根据图1网络内连接的基本时隙分配的框图；

图3显示了根据第一实施例基于分组的通信的基本表示；

图4显示了根据第一实施例的微分组的详细表示；

图5显示了根据第一实施例的三个时隙的基本表示；

图6显示了根据第一实施例的三个时隙的表示；

图7显示了根据第一实施例的输入端口的基本框图；

图8显示了图7的报头解析单元的状态机的表示；

图9显示了根据第一实施例的路由器的框图；

图10显示了根据图9的判优器的状态机的表示；和

图11显示了根据第二实施例的电子设备的框图。

优选实施例描述

第一实施例涉及多模块电子系统，即多个模块在相同小片(die)、多个小片(例如封装内的系统)或在多个芯片上，这些模块经由某种类型的互连来彼此进行通信。该互连可以体现为网络。该网络可以包括网络内的导线、总线、时分复用、交换机和/或路由器。在所述网络的传输层，通过连接执行模块之间的通信。连接可以被认为是在第一模块与至少一个第二模块之间的一组信道，每个信道具有一组连接特性。对于在第一模块与单个第二模块之间的连接而言，该连接可以包括两个信道，也就是从第一模块到第二模块的一个信道(即请求信道)，以及从第二模块到第一模块的第二信道(即响应信道)。因此，连接或该连接通过网络的路径，即连接路径包括至少一个信道。换句话说，如果只使用了一个信道，那么信道对应于所述连接的连接路径。如果如上所述使用了两个信道，那么一个信道将提供例如从主设备(源设备)到从设备(目的设备)的连接路径，而第二信道将提供从从设备到主设备的连接路径。因此，对于典型连接，该连接路径将会包括两个信道。这些连接特性可以包括排序(数据按顺序传输)、流控制(为连接预留远端缓冲器，并且只在保证有空间可用于所生成数据时才允许数据发生器发送数据)、吞吐量(吞吐量的下限被保证)、等待时间(等待时间的上限被保证)、损耗(数据的丢失)、传输终止、事务完成、数据纠正、优先级或数据递送。

图1显示了根据本发明网络的总体结构的框图。该系统包括多个(处理)模块或设备IP1-IP5，例如计算元件、存储器、在其内部包含互连模块的子系统或者到外部设备或其它模块或设备的接口。这些设备或模块可以被实现为知识产权块IP。模块或设备IP1-IP5每一个分别经由网络接口NI连接到网络N。网络N包括多个路由器R1-R5，这些路由器经由各自的网络链路连接到相邻的路由器。

网络接口NI1-NI5用作模块或设备IP1-IP5与网络N之间的接口。网络接口NI1-NI5被提供用于管理各个模块或设备IP1-IP5与网络N的通信，以便模块或设备IP1-IP5能够执行它们的专用操作，而不必处理与网络N或其它模块或设备的通信。(例如移动电话中的)通信能够基于数据流的源和目的地(例如，显示驱动器到显示器，或摄像机到存储器)，和/或基于(例如互联网中那样的)服务器-客户机关系。

图2显示了根据图1的片上网络内连接和基本时隙分配的框图。特别地，示出了在模块或设备IP4与IP2之间的连接。通过与模块或设备IP4相关联的网络接口NI4、两个路由器R4，R2以及与模块或设备IP2相关联的网络接口NI2来实现该连接。网络接口NI4包括时隙分配单元SA。可替换地，网络接口NI2以及路由器R2和R4也可以包括时隙分配单元SA。第一链路L1存在于网络接口NI4与路由器R4之间，第二链路L2存在于两个路由器R4、R2之间，第三链路L3存在于路由器R2与网络接口NI2之间。还示出了用于各个网络部件输出端口的三个时隙表ST1-ST3。优选地，在诸如网络接口和路由器的网络元件的输出端(即数据生成侧)实现这些时隙表。对于每个请求的时隙，在沿着连接路径的链路的每个时隙表内预留一个时隙。所有这些时隙必须是空闲的，即没有被其它信道预留。由于每个时隙数据从一个网络部件行进到另一个网络部件，因此从时隙s＝1开始，必须在时隙s＝2预留沿着该连接的下一个时隙，然后在时隙s＝3预留沿着该连接的下一个时隙。

用于由时隙分配单元SA执行的时隙分配确定的输入是网络拓扑(例如网络部件及其互连)、时隙表大小和连接集。对于每个连接，给出它的路径和它的带宽、等待时间、抖动和/或时隙要求。这些连接中的每一个被分配一个单独的路径，并且可以包括具有不同带宽、等待时间、抖动和/或时隙要求的不同链路。为了提供与时间相关的保证，必须为这些链路预留时隙。可以借助于TDMA为不同的连接预留不同的时隙。然后，用于连接的数据在连续时隙内沿着该连接在连续的链路上传输。

图3示出根据第一实施例的基于分组的通信的基本表示。分组pck用于从源设备向目的设备传递或传送数据。该分组pck典型地包括分组报头hd和有效载荷pl。应当指出的是，由源设备或源模块生成的数据不一定必须符合分组pck的大小。分组仅仅是传输由源设备生成的数据的一种形式。在网络适配器或如图1例子中的网络接口中缓冲由该设备或模块生成的数据。在网络接口中，添加报头和可能的尾部以形成分组。报头可以包含目的地址、序列号等等。换句话说，通过添加报头hd和可选地添加尾部tr使由设备或模块生成的数据形成分组pck。由该设备和模块生成的数据构成分组pck的有效载荷pl。其后，通过互连将由设备或模块生成的数据传输到目的设备或目的模块或设备。然而，由于分组pck的长度未必匹配用于带宽预留(时隙)(图1的网络N)的数据长度，因此使用另外的第二种分组形式。这些分组可以称为微分组μpck。它们对应于能够在一个时隙期间传输的数据量。可以根据该互连的通信资源来优化第二分组(即微分组)的结构。此外，应当指出的是，在来自该设备的数据与这些分组pck之间不需要对准。

模块或设备IP的分组pck未必匹配精确的多个微分组μpck，以致微分组有效载荷的一部分可能仍然未被使用。

微分组表示传输的链路级单，并构成用于带宽预留的数据单元。微分组的大小是不变的。微分组通常包括128个字节，1024个比特，有效载荷和作为报头/尾部的若干字节。对数据传输的控制被包括在分组中，因为物理传输介质可能只由一个串行链路组成。如果该微分组变得更大，则降低报头/尾部的开销。如果使用更大的传输粒度单元(即微分组)，则功耗降低。当把要传输的数据分组进更大的组块内以便不得不从休眠模式激活链路的频度降低时，这是能够实现的。因此，对于链路激活，需要更少的功率。更好的是，通过传输较长的数据脉冲串来更不频繁地激活该链路。

图4显示了根据第一实施例的微分组μpck的详细表示。在这里示出了具有尽力而为BE数据的微分组。在该特定例子中，尽力而为分组比微分组更小，从而多个分组可包括进一个微分组中。该微分组可以包括微分组报头μhd，而这些分组可以包括分组报头hd和分组有效载荷pl。微分组另外可以包括微分组尾部μtr。在图4的表示中，示出了尽力而为分组不必与微分组的开头对齐。尽力而为分组可以在微分组内的任何位置开始和结束。尽力而为分组可以填充进单个微分组，或者可以跨越多个微分组。

图5示出包括尽力而为BE数据或保证GS数据的三个时隙的基本表示。相应地，第一时隙涉及尽力而为时隙BES，第二时隙涉及GS时隙GSS，第三时隙涉及尽力而为时隙BES。报头μhd1，μhd2，μhd3特别指示在时隙期间传输的是GS数据还是BE数据。在作为BE时隙BES的第一时隙中，尽力而为数据的三个分组pck1-pck3在该时隙BES期间传输。在第二时隙GSS中，传输GS分组GSpck。由于该GS分组GSpck比微分组μpck的有效载荷更小，微分组μpck的一些有效载荷将不会被使用uu。在第三微分组μpck中，传输第三分组pck3的剩余部分以及第四和第五分组pck4，pck5。在这种情形下，GS数据的处理不会改变。然而，尽力而为分组的处理会改变，以允许BE分组的非对准传输。换句话说，只要在微分组之一中有空间可用，就马上传输第三分组。这里，在第一尽力而为时隙内，空间是可用的。然而，由于第三分组比尽力而为时隙内的可用空间大，因此第三分组pck3的一部分在第三时隙内传输。

图6示出了三个时隙的表示。尽管在图5的表示中，只在没有被保证服务业务GS占用的那些时隙内引入尽力而为数据，但是以前在GS时隙内未被使用的uu空间现在被尽力而为数据(即分组pck3-pck4)占用。相对于图5，第一尽力而为时隙的结构没有改变。以前未使用的空间uu现在被第三分组pck3的第二部分和第四分组pck4的第一部分占用。第三时隙现在用于第四分组pck4的相同部分、第五和第六分组pck5，pck6。立刻明显的是，根据图6的表示可以比根据图5的表示传输更多的数据，因为在GS时隙内以前未使用的空间现在被用于尽力而为数据。尽力而为分组在与微分组的起点或GS数据的对齐方面没有任何限制。

图7示出了根据第一实施例的输入端口inp的基本框图。这样的输入端口inp可以设置在路由器或网络接口的输入端。当新的分组到达输入端口inp时，必须对微分组的类型作出判决，以确定输入的数据将存储在哪个队列中。因此，输入端口inp关联到报头解析单元HPU。这个报头解析单元HPU维持一个状态机，该状态机用于监控GS数据分组的边界和尽力而为分组边界。基于诸如存储在分组报头中的地址或路径的路由信息来判决输入端口将要交换到哪个输出端口。只要GS数据不被阻碍或影响，则只允许尽力而为分组交换到输出端口。换句话说，只有当GS数据没有使用输入端口以及输出端口时，尽力而为分组才可以交换到输出端口。

报头解析单元HPU连接到用于GS数据的单独的缓冲器GSB和用于BE数据的单独的缓冲器BEB。可以根据时隙表内的时隙预留传输GS数据。在GS业务不使用链路或交换机时传输尽力而为数据。报头解析单元HPU监控微分组报头μhd，以分离GS数据和BE数据，并将它们转发到相应的缓冲器或队列GSB，BEB。报头解析单元HPU监控微分组μpck的类型。如果微分组μpck是GS类型的，则随后的有效载荷涉及GS数据流。有效载荷内GS字的数量可以由作为微分组报头μhd一部分的GS长度字段来提供。如果GS长度小于微分组有效载荷的长度，则在该微分组的有效载荷内存在未使用的空间，该空间可由尽力而为数据使用。

图8示出了报头解析单元的状态机的表示。因为在一个微分组μpck期间能够传输不止一个尽力而为分组，所以报头解析单元HPU的状态机必须不但在微分组μpck的起点上有效，而且在微分组μpck内部也有效，以便检测新的尽力而为分组。例如，在根据图6描述的情况中，三个尽力而为分组pck1-pck3在第一尽力而为时隙BES期间开始。

在步骤S1中，将时隙内剩下的字的数量slot_word_left设置为有效载荷长度PAYLOAD_LENGTH(例如128字节的微分组长度)，并将分组内剩下的剩下分组字的数量pck_word_left设置为零。在步骤S2中，确定微分组μpck的类型。如果微分组μpck涉及GS业务，则该流程继续到步骤S3，其中许多GS字被传输进用于GS数据的缓冲器GSB内。在步骤S4中，从剩下时隙字slot_word_left中减去传输到缓冲器GSB的GS字的数量，然后该流程跳转至步骤S5。

如果微分组μpck类型涉及尽力而为BE业务，则该流程前进到步骤S5。这里，确定在时隙内剩下的字的数量slot_word_left。如果slot_word_left的数量等于零，则该流程跳转至步骤S2。然而，如果slot_word_left大于零，则该流程跳转至步骤S6。这里，确定在分组内剩下的字的数量pck_word_left。如果在分组内剩下的字的数量pck_word_left大于零，则该流程前进到步骤S7。这里，将一个字传输到尽力而为缓冲器BEB内。然后该流程前进到步骤S8，在步骤S8中，减少分组内剩下的字的数量pck_left。该流程前进到步骤S12。然而，如果在步骤S6中确定在分组内剩下的字的数量pck_word_left是零，则该流程前进到步骤S9，在步骤S9确定分组类型。如果没有使用该分组，则该流程前进到步骤S12。然而，如果该分组涉及尽力而为分组，则该流程前进到步骤S10，在步骤S10，将字传输进BE缓冲器BEB中，然后该流程前进到步骤S11。这里，pck_word_left被设置为分组的长度pck_length。在步骤S12中，slot_word_left被递减。

换句话说，如果在时隙内剩下的字的数量slot_word_left大于零，则在微分组μpck内仍然剩有用于尽力而为分组的空间。在(a)微分组的类型是BE和(b)微分组是GS类型但是该微分组μpck只是部分填充了GS数据以致于在该微分组μpck内仍有剩余空间时，可能出现上述情况。在这种情况下，状态机监控是否存在分组边界(即在分组中剩下的字pck_word_left是否等于零)，或者监控是否存在正在进行中的分组(即是否pck_word_left大于零)。如果数据字被传输到尽力缓而为冲器BEB，则在计数器pck_word_left和slot_word_left内更新分组和微分组的状态。

如果分组完成，即pck_word_left＝0，那么新的分组可以开始，其中分组类型应当是尽力而为，或者在分组类型是未被使用时不发送数据。如果新分组开始，则该数据被传输进BE缓冲器BEB，并且保存分组长度，以便维持该分组的状态。如果分组类型是BE或未使用，则更新时隙状态，以便能够确定微分组的一个或多个字是否已被传输。

代替使用分组长度维持分组状态，可以使用用于维持分组状态的任何其它替换方案。一个例子是在串行线上使用的8610b编码，例如高速PCI(PCIExpress)协议。在这种情况下，可以编码分组的开始和/或分组的结束状态，用于发信号通知该分组边界。如果一个网络包括单独的控制线，则可以在这些控制线上发信号通知分组的开始和/或分组的结束。

还应指出的是，在图8描述的状态机中，GS数据在微分组的起点对齐。可替换地，在微分组的终点对齐GS数据，以降低BE分组的等待时间。也可以将GS数据放置在微分组内任意位置上的块内，然而，然后需要更多的信息：例如，在微分组报头内，除了需要指定GS数据块的长度外，还需要指定该GS数据块的偏移量。还可以在微分组中任意地扩展GS数据，然而这在该协议内将会需要更复杂的状态机和更多的开销来指定GS数据出现在哪里。

图9示出根据第一实施例的路由器的框图。这里示出多个输入端口inp，每个输入端口具有报头解析单元HPU和与其关联的连接到交换机的缓冲器GSB，BEB。该路由器还可以包括判优器ARB。尽力而为缓冲器BEB和GS缓冲器GSB被用作到路由器的交换机SW的输入端。这样的配置代表一种输入排队路由器。作为缓冲器直接耦合到交换机SW的替换，缓冲器也可以经由多路复用器耦合到交换机。

应当指出的是，尽管已经就GS业务和BE业务描述了本发明的原理，但是可以存在不止这两种业务类型。例如，可以存在不止一个BE业务类型。这种情况能够通过仅仅扩展关联到报头解析单元HPU的缓冲器数量来实现。

尽管在上面已经就缓冲器描述了数据的排队，但是其它排队方案也是可能的。它的一个例子可以是通过实例化每对输入/输出端口的队列的虚拟输出排队。输入端口的所有队列可以分组进单个存储器内。当在输出端口上把GS数据和BE数据分离开时，能够通过允许通过交换机将数据路由到输出端口来实现输出排队。

图10示出了用于图9结构内的判优器的状态机的表示。在步骤S50中，确定是否存在时隙边界。如果存在时隙边界，那么可以改变时隙预留。为此，在步骤S51中，判优器挂起那些正在进行中的BE业务，端口服务于GS业务。该判优器还可以恢复BE业务，因为那些端口未被使用。如果尽力而为业务被停止，则保存尽力而为分组状态，以便可以在以后恢复该尽力而为业务。当分组被恢复时，可以添加额外(冗余)的报头，以指示分组继续，使协议更健壮灵活。在步骤S52中，设置交换机来服务那些已为其预留了当前时隙的现有GS业务。在步骤S53中，只要所需要的输入端口和输出端口都变得可用时就继续BE分组的传输。这可以发生在当在特定时隙期间已经完成需要这些时隙的GS数据时或者当新的时隙在正讨论的端口不再被使用的情况下开始时。在BE分组的边界处，来自不同输入端口的分组可能需要相同的输出端口。因此，需要一种判优方案来解决这类争用情况。所需要的判优方案可以是现有技术中已知的任何方案。例子可以是循环方案、加权循环方案、基于优先级的方案、基于速率的方案或基于截止时间的方案。

代替只在微分组μpck的任何传输上(在起点)有效，判优器ARB需要在每个字的传输上有效，以检测新的BE分组pck。尽管为了判优这将会导致更高的功耗，该额外功耗是最低限度的，因为这种判优器需要的状态机是非常简单的，并且因此需要非常小的额外功率。从链路改进的利用中节省出的实际功率将会大于由修改的判优器引起的功耗。因此，使用上面描述的判优方案将会降低总的系统功率。

示出的根据图10的判优器的状态机是GS数据与微分组的起点对齐情况下的状态机。如以前提到的，存在可替换方案，包括在微分组的终点对齐GS数据，或者允许GS数据在微分组内的任意位置上。

尽管上面已经就使用串行链路的网络环境描述了本发明的原理，但是本发明的基本原理也可以应用于任何基于时隙的网络互联，例如芯片上互连、芯片间互连、板上的互连或计算机网络的互连。本发明的基本原理对于在其中在确保时隙能够更有效使用的同时增大时隙例如以便降低功耗的这种网络来说是有利的。

图11示出了根据第二实施例的电子设备的框图。电子设备(例如移动电话)包括调制解调器MD、计算加速器CA、主机单元HU、媒体加速器MA、摄像机CAM、显示器DISP、大容量存储器MS和可能的外部设备ED。计算加速器CA、主机HU和媒体加速器中的每一个与交换机(分别是SW0、SW1、SW2)合并进相同的芯片内。该交换机可以如根据图7或图9所述来实施。根据图11的电子设备内的通信结构基本上与根据第一实施例的通信相对应。特别地，基于分组pck在电子设备的不同单元之间传输数据。数据在时隙期间传输，其中在一个时隙期间传输的数据量对应于如根据第一实施例描述的微分组μpck。分组pck和微分组μpck对应于根据第一实施例的分组pck和微分组μpck。因此，在单个微分组μpck内能够传输多个尽力而为分组pck1-pck3。

上面描述的时隙分配能够应用于包括多个单独的集成电路的任何数据处理设备或多芯片网络，也可以应用于单芯片上的网络。

这里描述的方法也能够应用于不同的通信资源预留方案，例如用例如输入、输出、输入-输出实现的基于速率的(速率控制的)或基于截止时间的方案，和/或虚拟电路/信道缓冲方案。

应当指出的是，上面提到的实施例阐明了而不是限制了本发明，并且本领域技术人员将能够在不偏离所附权利要求的范围的情况下设计许多可替换的实施例。在权利要求书中，在括号内的任何附图标记不应当解释为限定了权利要求。词“包括”不排除存在权利要求中未列出的元件或步骤。在元件之前的词“一个”或“一种”不排除多个这种元件的存在。在列举了多个装置的设备权利要求中，这些装置中的多个装置能够包括在同一个硬件中。仅仅在不同从属权利要求中列举某些技术措施的事实不表示不能使用这些技术措施的组合来获得益处。

此外，权利要求中的任何附图标记不应当解释为对权利要求范围的限制。

Claims (10)

1.一种电子设备，包括：

用于连接多个模块(IP)的互连装置(N，sw0-sw2)；和

至少一个网络接口(NI)，该网络接口(NI)用于将所述多个模块(IP)中的至少一个模块耦合到该互连装置(N；sw0-sw2)并用于将来自这些模块(IP)的数据打包进第一分组(pck)；

其中在该互连(N；sw0-sw2)上的通信是基于时隙的，其中第二分组(μpck)在一个时隙期间传输；

其中在互连装置(N；sw0-sw2)上的数据业务包括至少一个保证服务业务类型(GS)和/或至少一个尽力而为服务业务类型(BE)；

其中在为保证服务业务类型(GS)预留的时隙内在第二分组(μpck)中传输涉及所述至少一个保证服务业务类型(GS)的第一分组(GSpck)；

其中在未预留的第二分组(μpck)内和/或在第二分组(μpck)中未使用的部分(uu)内传输涉及所述至少一个尽力而为服务业务类型(BE)的第一分组(pck1-pck6)。

2.根据权利要求1的电子设备，其中

在至少一个第二分组(μpck)内传输涉及至少一个尽力而为服务业务类型(BE)的至少一个第一分组(pck)。

3.根据权利要求1的电子设备，其中

涉及所述至少一个保证服务业务类型(GS)的第一分组(GSpck)与第二分组(μpck)的起点或终点对齐。

4.根据权利要求2的电子设备，其中

如果不是所有的第一分组(pck1-pck6)都在一个第二分组(μpck)内传输，则将额外的报头引入到涉及所述至少一个尽力而为服务业务类型(BE)的第一分组(pck1-pck6)。

5.根据权利要求2的电子设备，其中

该互连装置(N，sw0-sw2)包括至少一个路由器(R)，该路由器(R)用于通过该互连装置(N，sw0-sw2)路由第二分组(μpck)，

其中至少一个路由器(R)和所述至少一个网络接口(NI)耦合在一起提供链路，

其中第二分组(μpck)构成链路级数据单元。

6.根据权利要求5的电子设备，进一步包括：

至少一个用于解析第二分组(μpck)的报头解析单元(HPU)，其中该报头解析单元(HPU)对于第二分组(μpck)的每个字都是有效的。

7.根据权利要求6的电子设备，其中，

报头解析单元(HPU)关联到每一个链路。

8.一种移动设备，包括：

用于连接多个模块(IP)的互连装置(N，sw0-sw2)；和

至少一个网络接口(NI)，该网络接口(NI)用于将所述多个模块(IP)中的至少一个耦合到互连装置(N；sw0-sw2)并用于将来自这些模块(IP)的数据打包进第一分组(pck)，

其中在该互连(N；sw0-sw2)上的通信是基于时隙的，其中第二分组(μpck)在一个时隙期间传输；

其中在互连装置(N；sw0-sw2)上的数据业务包括至少一个保证服务业务类型(GS)和/或至少一个尽力而为服务业务类型(BE)；

其中在为保证服务业务类型(GS)预留的时隙内在第二分组(μpck)中传输涉及所述至少一个保证服务业务类型(GS)的第一分组(GSpck)；

其中在未预留的第二分组(μpck)内和/或在第二分组(μpck)中未使用的部分(uu)内传输涉及所述至少一个尽力而为服务业务类型(BE)的第一分组(pck1-pck6)。

9.一种电子设备内的通信资源分配方法，该电子设备具有用于连接多个模块(IP)的互连装置(N，sw0-sw2)，和至少一个用于将所述多个模块(IP)中的至少一个耦合到互连装置(N；sw0-sw2)并用于将来自这些模块(IP)的数据打包进第一分组(pck)的网络接口(NI)，其中，在互连装置(N；sw0-sw2)上的数据业务包括至少一个保证服务业务类型(GS)和/或至少一个尽力而为服务业务类型(BE)，该方法包括以下步骤：

基于时隙在该互连(N；sw0-sw2)上通信，其中第二分组(μpck)在一个时隙期间传输；

在为保证服务业务类型(GS)预留的时隙内在第二分组(μpck)中传输涉及所述至少一个保证服务业务类型(GS)的第一分组(GSpck)；

在未预留的第二分组(μpck)内和/或在第二分组(μpck)中未使用的部分(uu)内传输涉及所述至少一个尽力而为服务业务类型(BE)的第一分组(pck1-pck6)。

10.一种数据处理系统，包括：

用于连接多个模块(IP)的互连装置(N，sw0-sw2)；和

至少一个用于将所述多个模块(IP)中的至少一个模块耦合到互连装置(N；sw0-sw2)并用于将来自这些模块(IP)的数据打包进第一分组(pck)的网络接口(NI)；

其中在该互连(N；sw0-sw2)上的通信是基于时隙的，其中第二分组(μpck)在一个时隙期间传输；

其中在互连装置(N；sw0-sw2)上的数据业务包括至少一个保证服务业务类型(GS)和/或至少一个尽力而为服务业务类型(BE)；

其中在为保证服务业务类型(GS)预留的时隙内在第二分组(μpck)中传输涉及所述至少一个保证服务业务类型(GS)的第一分组(GSpck)；

其中在未预留的第二分组(μpck)内和/或在第二分组(μpck)中未使用的部分(uu)内传输涉及所述至少一个尽力而为服务业务类型(BE)的第一分组(pck1-pck6)。

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