[發(fā)明專利]一種分級保護(hù)的片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310272366.X
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103346862A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高建良;王建新;李欣
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/18;H04L12/70
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 馬強(qiáng)

1.一種分級保護(hù)的片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸裝置，包括網(wǎng)絡(luò)接口和路由器，所述網(wǎng)絡(luò)接口包括發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)接口和接收端網(wǎng)絡(luò)接口，其特征在于，所述發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)接口內(nèi)設(shè)有用于對數(shù)據(jù)包進(jìn)行容錯編碼的數(shù)據(jù)編碼單元和存儲整個數(shù)據(jù)包以備端到端重傳的重傳緩存，所述數(shù)據(jù)編碼單元輸出端與所述重傳緩存輸入端連接；所述路由器包括交叉開關(guān)和用于對數(shù)據(jù)包的頭片進(jìn)行跳到跳保護(hù)的頭保護(hù)單元，所述頭保護(hù)單元的輸出端與交叉開關(guān)輸入端連接，所述交叉開關(guān)的輸出端連接下一跳路由器或接收端網(wǎng)絡(luò)接口的輸入端；所述接收端網(wǎng)絡(luò)接口內(nèi)設(shè)有用于對編碼后的數(shù)據(jù)包解碼、并在錯誤數(shù)超出所采用編碼所能容錯的錯誤數(shù)時請求端到端重傳的數(shù)據(jù)解碼單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級保護(hù)的片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸裝置，其特征在于，所述頭保護(hù)單元包括三次采樣模塊、先進(jìn)先出緩存和多數(shù)投票模塊：

所述三次采樣模塊包括三個寄存器、兩個多路選擇器、一個三次采樣控制器；所述三個寄存器均與第一多路選擇器連接，第一寄存器的時鐘信號為芯片時鐘信號，所述芯片時鐘信號通過第一小時延元件接入第二寄存器，所述芯片時鐘信號依次通過第一小時延元件、第二小時延元件接入第三寄存器，所述小時延元件由兩個非門串聯(lián)組成；所述三次采樣控制器的輸入為所述芯片時鐘信號、包片的類型標(biāo)志位，所述三次采樣控制器的輸出端與第一多路選擇器、第二多路選擇器連接；上一跳節(jié)點的數(shù)據(jù)包分為三路，第一路數(shù)據(jù)片傳入第二多路選擇器，第二路頭片送入所述第一、第二、第三寄存器中，第三路所有包片的類型標(biāo)志位接入所述三次采樣控制器中；所述第二多路選擇器的輸出與所述先進(jìn)先出緩存連接；其中所述上一跳節(jié)點為發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)接口或路由器；

所述多數(shù)投票模塊包括三個寄存器、一個投票裁決比較器、第三多路選擇器、多數(shù)投票控制器；所述先進(jìn)先出緩存?zhèn)魉偷臄?shù)據(jù)包分為三路：第一路數(shù)據(jù)片直接傳入所述第三多路選擇器，第二路頭片送入第四寄存器，第三路所有數(shù)據(jù)片的類型標(biāo)志位接入所述多數(shù)投票控制器；第五寄存器接入所述第四寄存器和投票裁決比較器之間，第六寄存器接入所述第五寄存器和投票裁決比較器之間，所述第四寄存器、第五寄存器、第六寄存器、多數(shù)投票控制器的輸入時鐘信號為所述芯片時鐘信號，所述第四寄存器、第五寄存器、第六寄存器的輸出端均與投票裁決比較器相連；所述多數(shù)投票控制器與所述第三多路選擇器連接，所述第三多路選擇器的輸出和所述多數(shù)投票控制器輸出的使能信號接入交叉開關(guān)。

3.利用權(quán)利要求1或2所述的分級保護(hù)的片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸裝置對片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｗo(hù)方法，其特征在于，該方法為：

1）發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)接口接收到發(fā)送端芯核需要發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，對數(shù)據(jù)包進(jìn)行容錯編碼，并將編碼后的數(shù)據(jù)包切分為多個數(shù)據(jù)片；

2）為編碼后的數(shù)據(jù)包加上包含整個數(shù)據(jù)包路由信息的頭片；

3）發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)接口向下一跳節(jié)點請求發(fā)送加上頭片的數(shù)據(jù)包，并在發(fā)送完畢后將數(shù)據(jù)包暫存，以備端到端重傳；

4）本節(jié)點路由器接收到上一跳節(jié)點傳輸請求后，判斷請求傳輸?shù)钠欠駷轭^片，若是，進(jìn)入5）；若否，則請求傳輸?shù)臄?shù)據(jù)片直接經(jīng)第二多路選擇器、先進(jìn)先出緩存、第三多路選擇器傳輸?shù)较乱惶?jié)點，若下一跳節(jié)點為接收端網(wǎng)絡(luò)接口，則跳到8）；

5）在三個連續(xù)時鐘周期將本節(jié)點路由器三次采樣模塊的三個寄存器中的頭片分別送入先進(jìn)先出緩存；

6）本節(jié)點路由器多數(shù)投票控制器在三個連續(xù)的時鐘周期將存儲在先進(jìn)先出緩存中的三份頭片分別讀入多數(shù)投票模塊的三個寄存器；

7）投票裁決比較器對多數(shù)投票模塊的三個寄存器中的頭片按位進(jìn)行多數(shù)投票，裁決后的頭片進(jìn)入交叉開關(guān)進(jìn)一步交換至下一跳節(jié)點，從而實現(xiàn)頭片的跳到跳保護(hù)；

8）接收端網(wǎng)絡(luò)接口接收到上一跳路由器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包后，對該數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，若解碼檢測出的錯誤數(shù)在所采用容錯編碼的容錯能力范圍之內(nèi)，則將糾錯后的正確數(shù)據(jù)包傳送給接收端芯核；若解碼檢測出的錯誤數(shù)超出了所用容錯編碼的容錯能力，則請求發(fā)送端網(wǎng)絡(luò)接口重傳該數(shù)據(jù)包，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的端到端保護(hù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的片上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆旨壉Ｗo(hù)方法，其特征在于，所述步驟1）中，采用循環(huán)冗余編碼或漢明編碼對數(shù)據(jù)包進(jìn)行容錯編碼。