低延时网络路由器制造技术

本实用新型专利技术公开一种低延时网络路由器，其包括复数个路由器顶层架构，该路由器顶层架构包括下游虚通道状态记录模块，输入端口模块1，虚通道模块1，超前路由计算模块1，虚通道模块P，输入端口模块P，超前路由计算模块P，热点检测模块，交叉开关分配模块，以及交叉开关。因虚通道模块1与虚通道模块P相交处设置有交叉开关，输入端口模块1与输入端口模块P相交处设置有交叉开关分配模块，交叉开关与交叉开关分配模块相互连接。因采用交叉开关与交叉开关分配模块相互连接的结构，短了路由器内部数据的流水级数，减少路由器内部单跳传输延时和多跳传输延时，从而达到提高数据传输的成功率，提高网络系统的可靠性。

Low Delay Network Router

【技术实现步骤摘要】
低延时网络路由器
本技术涉及一种用于家庭或小工业区领域的低延时网络路由器。
技术介绍
随着半导体工业技术进步和系统多核化发展，多核芯片的片内的通信技术一直是人们关注的焦点之一，与传统总线相比，片上网络(networkonchipnoc)具有可扩展性强、灵活性高等特点，被认为是解决多核互连的有效方案[1].而路由器作为提供NOC通信的实体，其架构设计对片上网络的性能至关重要。在高负载情况下的现有NOC网络中，某些路由器可能由于长时间处理大量的数据包而局部发热过高所形成热点的情况，影响了系统的可靠性。现有技术中通过并行处理虚通道分配，交叉开关分配，以及数据传输阶段，实现一个两级流水的虚通道路由器架构。由于所述的并行处理虚通道只能储存相应类型的数据包不能处理，容易导致并行处理虚通道网络容易陷入拥塞状态或被堵的状态。
技术实现思路
本技术的技术目的是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种能够提高数据传输的成功率，提高网络系统的可靠性的新低压电力线网络路由器系统。为了实现上述技术问题，本技术所提供一种低延时网络路由器，其包括复数个路由器顶层架构，该路由器顶层架构包括下游虚通道状态记录模块：用于控制拥塞信息输出到上游的功能，用于控制虚通道状态是否更新。输入端口模块1：包含虚通道号，下游输出方向，下游虚通道号，该输入端口模块1分别与下游虚通道状态记录模块，超前路由计算模块1，虚通道模块P相互连接，控制是否输出请求指令功能，具有5个输入端口模块1。虚通道模块1：用于待发送微片信息，分别与输入端口模块1相互连接的；有5个虚通道。超前路由计算模块1：该模块与输入端口模块1，超前路由计算模块P相互连接，用于控制目的地址，输出方向，下游输出方向的功能。虚通道模块P：用于待发送图片，该虚通道模块P与输入端口模块P。输入端口模块P：包含虚通道号，下游输出方向，下游虚通道号，该输入端口模块P与虚通道模块P相互连接。超前路由计算模块P：用于输出方向，下游输出方向的功能；该超前路由计算模块P与超前路由计算模块1，输入端口模块P相互连接。热点检测模块，用于热点信息输出的功能，该热点检测模块一端连接于输入端口模块1与输入端口模块P相交处。交叉开关分配模块，用于供端口分配功能，该交叉开关分配模块分别与热点检测模块，输入端口模块P相互连接。交叉开关，该交叉开关分别与虚通道模块1，输入端口模块1与交叉开关分配模块相互连接；每个路由器顶层架构是由5个个虚通道，5个输入端口模块，5个超前路由计算模块，1个下游虚通道状态记录模块，1个热点检测模块，1个交叉开关分配模块，以及1个交叉开关。本技术的有益效果：因本技术方案中所述的虚通道模块1与虚通道模块P相交处设置有交叉开关，所述的输入端口模块1与输入端口模块P相交处设置有交叉开关分配模块，所述的交叉开关与交叉开关分配模块相互连接。在此结构中，因采用交叉开关与交叉开关分配模块相互连接的结构，去除了现有技术中虚通道分配街道，缩短了路由器内部数据的流水级数，并通过增加了路由器拥塞和热点感知功能，有利于提高了路由器不同形式的自适应性，减少路由器内部单跳传输延时和多跳传输延时，从而达到提高数据传输的成功率，提高网络系统的可靠性。下面结合附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。【附图说明】图1是本技术低延时网络路由器的架构示意图；图2是本技术微片格式的示意图；图3是本技术下游虚通道状态记录模块的示意图；图4是本技术低延时网络路由器的关键传输路径的示意图。【具体实施方式】为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。请参考图1至图4所示，下面结合实施例说明一种低延时网络路由器，其包括复数个路由器顶层架构，该路由器顶层架构包括下游虚通道状态记录模块：用于控制拥塞信息输出到上游的功能，用于控制虚通道状态是否更新。输入端口模块1：包含虚通道号，下游输出方向，下游虚通道号，该输入端口模块1分别与下游虚通道状态记录模块，超前路由计算模块1，虚通道模块P相互连接，控制是否输出请求指令功能，具有5个输入端口模块1。虚通道模块1：用于待发送微片信息，分别与输入端口模块1相互连接的；有5个虚通道。超前路由计算模块1：该模块与输入端口模块1，超前路由计算模块P相互连接，用于控制目的地址，输出方向，下游输出方向的功能。虚通道模块P：用于待发送图片，该虚通道模块P与输入端口模块P。输入端口模块P：包含虚通道号，下游输出方向，下游虚通道号，该输入端口模块P与虚通道模块P相互连接。超前路由计算模块P：用于输出方向，下游输出方向的功能；该超前路由计算模块P与超前路由计算模块1，输入端口模块P相互连接。热点检测模块，用于热点信息输出的功能，该热点检测模块一端连接于输入端口模块1与输入端口模块P相交处。交叉开关分配模块，用于供端口分配功能，该交叉开关分配模块分别与热点检测模块，输入端口模块P相互连接。交叉开关，该交叉开关分别与虚通道模块1，输入端口模块1与交叉开关分配模块相互连接；每个路由器顶层架构是由5个个虚通道，5个输入端口模块，5个超前路由计算模块，1个下游虚通道状态记录模块，1个热点检测模块，1个交叉开关分配模块，以及1个交叉开关。工作流程为：第一阶段，接收微片并存储，当微片到达某一路由器时，输入端口模块1首先根据微片中的标识字段将微片暂存到对应的虚通道中.第二阶段，完成超前路由计算1并判断是否符合输出条件，当缓存在虚通道中的微片继续向下传输时，需要完成以下工作：下游虚通道状态记录模块为每个输出端口提供一个下游路由器中可供使用的候选虚通道；超前路由计算模块1根据接收到的信息计算出该微片到达下游路由器的输出方向；对暂存在虚通道中的微片进行请求屏蔽。第三阶段，输出权限仲裁.交叉开关分配模块对输出请求进行仲裁。第四阶段，更新状态信息.下游虚通道状态记录模块更新下游路由器的虚通道使用状态，同时热点检测模块对当前路由器的热点状态进行更新。第五阶段，输出微片，输入端口模块将待传输微片送到交叉开关，然后交叉开关根据端口分配信号将各个微片传输到相应的输出端口。每个微片通过路由器和链路到达下游路由器都会消耗一定的能量.根据微片传输过程可知，其能耗主要包括接收微片能耗E接收微片，路由计算能耗E路由计算，请求屏蔽能耗E请求屏蔽，开关分配能耗E开关分配，状态记录能耗E状态记录，以及发送微片能耗E发送微片.相比其他操作，路由计算阶段所消耗的能量可忽略.因此路由器能量消耗评估如下式所示，E微片＝E接收微片+E请求屏蔽+E开关分配+E状态记录+E发送微片，式中E微片代表每个微片通过一个路由器所消耗的能量。路由器的发热量则与其处理的数据量相关，如果一个路由器长时间处于忙碌状态，该节点的温度就会大大高于网络中其他节点的温度，造成节点老化甚至损坏。将此路由节点定义为热点。一种热点模块，HT≥Th式中，HT表示路由器在T时间内所消耗的能量，Th表示路由器在T时间内允许消耗的能量。路由器r在T时间内所产生的热量Hr可描述为：式中，Nr表示路由器r在单位时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低延时网络路由器，其包括复数个路由器顶层架构，该路由器顶层架构包括下游虚通道状态记录模块：用于控制拥塞信息输出到上游的功能，用于控制虚通道状态是否更新；输入端口模块1：包含虚通道号，下游输出方向，下游虚通道号，该输入端口模块1分别与下游虚通道状态记录模块，超前路由计算模块1，虚通道模块P相互连接，控制是否输出请求指令功能，具有5个输入端口模块1；虚通道模块1：用于待发送微片信息，分别与输入端口模块1相互连接的；有5个虚通道；超前路由计算模块1：该模块与输入端口模块1，超前路由计算模块P相互连接，用于控制目的地址，输出方向，下游输出方向的功能；虚通道模块P：用于待发送图片，该虚通道模块P与输入端口模块P；输入端口模块P：包含虚通道号，下游输出方向，下游虚通道号，该输入端口模块P与虚通道模块P相互连接；超前路由计算模块P：用于输出方向，下游输出方向的功能；该超前路由计算模块P与超前路由计算模块1，输入端口模块P相互连接；热点检测模块，用于热点信息输出的功能，该热点检测模块一端连接于输入端口模块1与输入端口模块P相交处，交叉开关分配模块，用于供端口分配功能，该交叉开关分配模块分别与热点检测模块，输入端口模块P相互连接；交叉开关，该交叉开关分别与虚通道模块1，输入端口模块1与交叉开关分配模块相互连接；每个路由器顶层架构是由5个个虚通道，5个输入端口模块，5个超前路由计算模块，1个下游虚通道状态记录模块，1个热点检测模块，1个交叉开关分配模块，以及1个交叉开关构成。...

【技术特征摘要】
1.一种低延时网络路由器，其包括复数个路由器顶层架构，该路由器顶层架构包括下游虚通道状态记录模块：用于控制拥塞信息输出到上游的功能，用于控制虚通道状态是否更新；输入端口模块1：包含虚通道号，下游输出方向，下游虚通道号，该输入端口模块1分别与下游虚通道状态记录模块，超前路由计算模块1，虚通道模块P相互连接，控制是否输出请求指令功能，具有5个输入端口模块1；虚通道模块1：用于待发送微片信息，分别与输入端口模块1相互连接的；有5个虚通道；超前路由计算模块1：该模块与输入端口模块1，超前路由计算模块P相互连接，用于控制目的地址，输出方向，下游输出方向的功能；虚通道模块P：用于待发送图片，该虚通道模块P与输入端口模块P；输入端口模块P：包含虚通...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋茨林，周颢，
申请(专利权)人：深圳市鑫金浪电子有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44