[发明专利]电子设备和通信资源分配方法

说明书

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。