[發明專利]頻寬控制模塊及相關控制方法

有效

• 申請號: 200710087655.7
• 申請日: 2007-03-12
• 公開（公告）號: CN101267387A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 黃茂林;陳逸倫;陳俊儒
• 申請（專利權）人: 瑞昱半導體股份有限公司
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/46
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 蒲邁文;黃小臨

技術領域

本發明涉及一種控制模塊及相關控制方法，特別是涉及一種頻寬控制模塊及相關控制方法。?

背景技術

網絡中包括許多網絡裝置及所述網絡裝置之間的聯機，每一網絡裝置若是在不特定的時間輸出大量的數據到所述聯機上，占據所述聯機的大量頻寬，將會造成數據的擁塞，因此所述網絡裝置會使用不同的模型控制其使用的頻寬。?

漏桶(leaky?bucket)，或稱代幣桶(token?bucket)是一種用來仿真網絡頻寬控制的模型，以將不規則的網絡流量整型成固定流速。圖1所示是使用漏桶仿真網絡頻寬控制的示意圖。漏桶31儲存代幣(圖未示)，每個代幣對應一可傳送的數據量，而分組儲列32儲存待傳送的分組(圖未示)，分組儲列必須取得代幣后，才能輸出待傳送的分組，等效于網絡裝置(圖未示)能夠輸出代幣對應的數據量。因此，藉由控制代幣回補(refill)至漏桶31的速度，網絡裝置就能調整傳送數據的速度，以控制使用的頻寬。?

一控制參數RATE表示回補代幣到該漏桶31的速度，同時對應數據傳送的速度(即頻寬)。一突發量(burst?size)代表該漏桶31最多所能儲存的代幣數。當漏桶31內累積的代幣數量超過此突發量，后續回補的代幣就會被丟棄。?

參閱圖2，為了處理上的方便，現有網絡裝置使用的頻寬控制方法是依據頻率為F的系統時鐘，以C個時鐘周期為一時間間隔，在每個時間間隔中同時回補一定數量B的代幣，以達到目標使用頻寬RATE＝F÷C×B，其中C及B為整數。例如，若每一代幣對應的數據為8位(1個字節)，系統時鐘為75MHz，每隔C＝9375個系統時鐘周期的時間(125ms)回補B＝8個代幣(64位)，則頻寬R等于512Kbps。?

然而，現有的頻寬控制方法，在每間隔C個系統時鐘周期的時間回補B個單位的數據。但是受限于C及B必須皆為整數的條件下，真正使用的頻寬常常無法等于欲達到的目標頻寬RATE。例如，在系統時鐘等于75MHz的條件下，若要設定目標頻寬RATE等于每秒832000字節，則最接近目標頻寬RATE的態樣是每間隔5589個系統時鐘周期回補62個字節，如此真正使用頻寬將是每秒831991個字節。?

此外，現有的頻寬控制方法常會造成頻寬不穩定。當間隔的系統時鐘周期個數較多時，每次所需回補的代幣數量也較大，此時若同時有多數個待傳送的分組，就可能一次傳送出去，造成速度的突增(burst)，而使得頻寬較不穩定。?

發明內容

因此，本發明的一目是提供一種可以降低突發現象的頻寬控制模塊。?

而本發明的另一目是提供一種將回補數據近似均勻的分散在一時間間隔的頻寬控制方法。?

于是，本發明的頻寬控制模塊，適用于一具有一系統時鐘的網絡裝置，該模塊包含：?

一寄存器，用來儲存一可傳送數據量以控制頻寬；?

一分頻器，計算該系統時鐘經過的周期數，以在每隔一預定時間間隔改變一計數數據，該預定時間的長度實質上等于該系統時鐘經過n個周期，且該計數數據是在一特定范圍內循環；以及?

一控制器，依據該計數數據以控制該可傳送數據量，每次改變該計數數據時，當該計數數據大于一臨界值時，將該寄存器中的該傳送數據量調整第一單位量；以及當該計數數據小于該臨界值時，將該寄存器中的該傳送數據量調整第二單位量；?

其中，該第一單位量與該第二單位量不相同。?

而本發明的頻寬控制方法，適用于一具有一系統時鐘的網絡裝置，該網絡裝置具有一寄存器用來儲存可傳送數據量以控制頻寬，該頻寬控制方法包含下列步驟：計算該系統時鐘經過的周期數，以在每隔一預定時間間隔改變一計數數據，且該計數數據是在一特定范圍內循環；每次改變該計數數據時，當該計數數據大于一臨界值時，將該寄存器中的該傳送數據量調整第一單位量；以及當該計數數據小于該臨界值時，將該寄存器中的該傳送數據量調整?第二單位量；其中，該第一單位量與該第二單位量不相同。?

另外，本發明的頻寬控制模塊及頻寬控制方法可應用于一網關(gateway)中。?

附圖說明

圖1是一示意圖，說明一網絡裝置以一漏桶模型控制使用頻寬；?

圖2是一示意圖，說明使用現有的頻寬控制方法將目標頻寬的數據量分布在時間軸上的態樣；?

圖3是本發明頻寬控制模塊的實施例的一電路方塊圖；?

圖4是一示意圖，說明本發明的頻寬控制模塊將目標頻寬的數據量在時間軸上分布的態樣；?

圖5是一示意圖，說明本發明頻寬控制模塊使用一位反轉處理從16個時間片段中選出6個平均分散的時間片段；?