申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2024-04-12

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN118264611A

主分类号：H04L45/60

分类号：H04L45/60;H04L45/247

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.28#公开

摘要：本发明公开了一种片上网络中低功耗高连通的旁路路由器，是通过在所有输入和输出端口与网络接口NI之间分别添加了旁路路径，并通过旁路路径连接NI中的弹出端口和注入端口，当路由器断电时，执行无唤醒的数据包传输，在保证网络连通性的同时减少盈亏平衡时间BET违规和累积唤醒延迟，并能充分利用网络运行中路由器大量的空闲时间，降低网络的静态功耗，同时，提出一种新的唤醒准则，可以有效避免断电路由器的频繁唤醒，减少路由器唤醒次数，有效延长路由器的睡眠时间，提高网络的能效。本发明使用较小的功耗开销和较低的网络延迟，高效完成了片上网络路由器的功率门控，保证了网络中较低的网络延迟和较高的饱和吞吐量，大大提高网络的能效。

主权项：1.一种片上网络中低功耗高连通的旁路路由器，所述片上网络是由n个路由器和n个网络接口NI组成；其中，所述路由器是由输入端口、输出端口、缓冲区、交叉开关、前瞻路由逻辑、虚通道分配器、交叉开关分配器和功率门控控制器组成；所述网络接口NI是由弹出端口、注入端口、弹出队列、注入队列组成；其特征在于：在n个路由器中分别添加一条旁路路径，包括：输入旁路路径BIP、输出旁路路径BOP、旁路选通管理器BGM；在n个网络接口NI中分别添加网络核心、转发旁路路径BFP和网络接口管理器NIM；第i个路由器中的输入旁路路径BIPi分别与第i个路由器的每个输入端口和旁路选通管理器BGMi相连接；第i个路由器中的输出旁路路径BOPi分别与第i个路由器的每个输出端口和旁路选通管理器BGMi相连接；第i个路由器中的转发旁路路径BFPi分别与输入旁路路径BIPi、输出旁路路径BOPi、弹出队列、注入队列和网络接口管理器NIMi相连接；所述旁路选通管理器BGMi分别与第i个路由器中的功率门控控制器和网络接口管理器NIMi相连接；当数据包的前瞻路由信息或旁路输入请求到达第i个路由器的输入端口时：若第i个路由器通电，则功率门控控制器判断第i个路由器是否处于空闲状态：若否，则表示第i个路由器进入工作状态，第i个路由器的前瞻路由逻辑提前n个周期对前瞻路由信息进行路由计算，得到路由计算结果；若路由计算结果显示所述数据包为接收数据包AP，则在n个周期后，所述数据包AP依次通过缓冲区、交叉开关、虚通道分配器、交叉开关分配器、弹出端口、弹出队列传输到第i个路由器的本地节点；若路由计算结果显示所述数据包为转发数据包FP，则在n个周期后，第i个路由器根据路由计算结果，依次通过缓冲区、交叉开关、虚通道分配器、交叉开关分配器将转发数据包FP传输到第i个路由器的输出端口；若路由计算结果显示所述数据包为发送数据包SP，则在n个周期后，第i个路由器根据路由计算结果，依次通过注入队列、注入端口、缓冲区、交叉开关、虚通道分配器、交叉开关分配器将发送数据包SP传输到第i个路由器的输出端口；若是，则表示第i个路由器进入睡眠状态，同时第i个路由器的缓冲区、交叉开关、前瞻路由逻辑、虚通道分配器和交叉开关分配器均停止工作，由所述旁路选通管理器BGMi对数据包进行处理；当第i个路由器为睡眠状态时，所述第i个路由器中的旁路选通管理器BGMi提前n个周期对传入的旁路输入请求进行路由计算，得到计算结果；若计算结果显示所述数据包为接收数据包AP，则由第i个路由器的本地节点接收；若计算结果显示所述数据包为转发数据包FP，则由第i个路由器将转发数据包FP继续向下游路由器传递，直至转发数据包FP到达目的节点为止；若计算结果显示所述数据包为发送数据包SP，则第i个路由器的本地节点将发送数据包SP继续向下游路由器传递；若第i个路由器断电，所述功率门控控制器控制第i个路由器进入睡眠状态或者工作状态；当第i个路由器进入睡眠状态，则所述第i个路由器的旁路选通管理器BGMi按照睡眠状态时的处理过程将数据包传输到达本地节点或输出端口；当第i个路由器的旁路选通管理器BGMi在N个周期的计数值等于唤醒阈值WU_TH时，所述旁路选通管理器BGMi产生唤醒信号WU，并由第i个路由器的功率门控控制器控制第i个路由器通电，从而完全唤醒第i个路由器，按照工作状态时的处理过程将数据包传输到达本地节点或输出端口。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 合肥工业大学 一种片上网络中低功耗高连通的旁路路由器

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