[发明专利]令牌桶流速限制器

说明书

提供一种用于数据传输的令牌桶流速限制器，包括：令牌计数器，被配置为：按确定所述传输的平均流速的速率增加；分频器，被连接为根据时钟控制令牌计数器的增加，所述分频器具有整数分频因子；以及调制器，被配置为：在两个不同的整数之间交变所述分频因子，从而使得所得平均流速趋于分别对应于所述两个整数的两个边界流速之间所包括的编程流速。

技术领域

本发明涉及片上网络(NoC)，更具体地说，涉及所谓的令牌桶流速限制器，其可以用于通过其路由器将数据流量注入到NoC中。

背景技术

令牌桶流速调节器或限制器如下工作。表示桶的令牌计数器按有规律的间隔增加。令牌计数在阈值处饱和(满桶)。当数据分组到达时，分组大小与桶中的令牌计数进行比较。如果令牌计数是足够的，则发送分组，并且从桶移除对应令牌。否则，分组被丢弃或等待达到足够的令牌计数。

这种流速限制器可以使得数据流量遵守所谓的σ-ρ(sigma-rho)曲线。ρ参数对应于平均流速，一般是表示传输链路的标称带宽的小数的0至1之间的归一化值。该ρ参数对应于令牌桶的填充速率。σ参数一般称为“突发性”，表示在传输期间所容忍的流速不规律性。该参数σ对应于桶的容量。

更具体地说，通常以流量数字(FLow digIT)为单位表示分组大小，流量数字对应于例如可以在传输链路的一个时钟周期中发送的字。于是，符合σ-ρ曲线的流量是这样的：在任何间隔Δt中所发送的流量数字的数量至多等于ρΔt+σ。如果参数ρ是包括于0至1之间的无量纲值，则值Δt是可以在间隔Δt中连续地发送的流量数字的数量，或简单地，间隔Δt中所包含的时钟周期的数量。

增加令牌计数器通常基于传输时钟。因此，连续地(即在每个时钟周期)增加计数器得到ρ＝1。对时钟频率进行分频对令牌计数器的增加频率进行分频，关于各个分频因子2、3、4、5……产生关于ρ的较小值(例如1/2、1/3、1/4、1/5等)。

因此关于参数ρ所获得的调整的程度在特定应用中可能是不足的。

发明内容

总体上提供一种用于数据传输的令牌桶流速限制器，包括：令牌计数器，被配置为：按确定所述传输的平均流速的速率增加；分频器，被连接为根据时钟控制令牌计数器的增加，所述分频器具有整数分频因子；以及调制器，被配置为：在两个不同的整数之间交变所述分频因子，从而使得所得平均流速趋于分别对应于所述两个整数的两个流速之间所包括的编程流速。

所述调制器可以包括溢流计数器，连接为基于所述编程流速与在所述两个整数之间所选择的基数分频因子所确定的流速之间的差按固定增量以所述时钟频率增加，所述溢流计数器连接到所述分频器，以在每次溢流时交变分频比率。

所述分频器可以被配置为：按默认应用所述两个整数中的最小者作为所述分频因子，并且在所述溢流计数器的每次溢流时瞬时地增加所述分频因子。

所述分频器可以包括辅助计数器，连接为按所述时钟频率增加并且对所述两个整数中的最小者向上计数，所述溢流计数器连接为使得所述辅助计数器在每次溢流时跳过一个增量。

所述编程流速可以由0至1之间的归一化流速表示。所述基数分频因子可以于是选取为等于所述令牌计数器增量与所述归一化流速之间的比率的整数部分，以及所述溢流计数器的增量可以基于所述令牌计数器增量与所述归一化流速之间的比率的小数部分。

所述溢流计数器的增量可以由向更低整数或更高整数取整的以下关系式表示：

2^k{c/ρ}·ρ/c

其中，ρ是归一化流速，c是令牌计数器的增量，k是溢流计数器的比特的数量，{...}指定小数部分。