幀搜索處理裝置和方法
【專利摘要】一種幀搜索處理裝置包括：幀信息提取單元(1)，從輸入幀中提取幀信息；搜索處理單元(2)，將所述幀信息與條目信息進(jìn)行比較；以及幀信息輸出控制單元(3)，控制所述幀信息向所述搜索處理單元(2)的輸出。搜索處理單元(2)包括：多個比較單元，從搜索表中讀出N個條目信息，并立即執(zhí)行在條目信息和幀信息之間的比較。所述幀信息輸出控制單元(3)包括：幀信息緩沖區(qū)，累積幀信息；以及輸出處理單元，當(dāng)由預(yù)定的幀信息累積計數(shù)或預(yù)定的幀信息累積時間經(jīng)過觸發(fā)時，將所述幀信息緩沖區(qū)中累積的多個幀信息逐個分發(fā)到所述搜索處理單元(2)的所述比較單元。
【專利說明】幀搜索處理裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及執(zhí)行用于根據(jù)輸入幀來決定處理的搜索處理的幀搜索處理裝置和方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 為了在路由器、交換機(jī)或網(wǎng)橋中執(zhí)行幀的傳輸、丟棄、優(yōu)先級控制等，用于根據(jù)輸 入幀來決定處理的搜索處理是必要的。在搜索處理中，從輸入幀中提取諸如幀的報頭信息 (在下文中還被稱為幀信息）（例如IP地址）等的搜索所必需的信息，并將該幀信息與搜索 條件進(jìn)行比較，從而輸出結(jié)果。
[0003] 搜索處理裝置包括：存儲多個搜索條件（條目信息）的搜索表和將幀信息與搜索 表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并執(zhí)行匹配確定的比較電路。在搜索處理中，裝置在每個時鐘周期訪 問搜索表、讀出搜索條件并將其與幀信息進(jìn)行比較。此搜索處理執(zhí)行與條目信息的總數(shù)相 同的次數(shù)，并且對搜索表的訪問發(fā)生與條目信息的數(shù)量相同的次數(shù)。在每次訪問搜索表時 耗費(fèi)功率。
[0004] 另一方面，當(dāng)存在許多搜索條件或需要高速搜索處理時，針對多個幀信息同時 執(zhí)行搜索處理。為了這么做，采用包括并行布置的比較電路在內(nèi)的布置。在例如"M. Urano, T. Kawamura, S. Ohteru, H. Suto, K. Kawai, R. Kusaba, N. Miura, J. Kato, A. Miyazaki, T. Hatano, S. Yasuda, N. Tanaka,S.Shigematsu,M.Nakanishi,T.Shibata, " The 10G-P0N 0LT and 0NU LSIs for the coexistence of 10G-EP0N and GE-P0N toward the next FTTH era"，2011 Symposium on VLSI Circuit s(VLSIC)，pp. 132-133,15-17 June 2011"的文 獻(xiàn)中公開了這種布置。在該文獻(xiàn)中公開的布置中，并行處理八個幀信息。此外，通過并行執(zhí) 行八個比較過程來完成針對一個幀信息的搜索。當(dāng)多個比較電路并行處理多個幀信息時， 通過對搜索表的一次訪問將搜索表數(shù)據(jù)分配給多個比較電路。即，當(dāng)多個比較電路執(zhí)行并 行處理時，針對同等數(shù)量的幀信息的搜索處理所必需的對搜索表的訪問的時間減少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的問題
[0006] 然而，在傳統(tǒng)搜索處理裝置中，當(dāng)以預(yù)定時間（一個幀的處理時間）或更長的間隔 輸入幀時，或當(dāng)幀長度長時，對同等數(shù)量的幀信息的搜索處理所必需的對搜索表的訪問的 時間增加。因為搜索處理裝置在每次對搜索表的訪問中消耗功率，當(dāng)對搜索表的訪問時間 或?qū)λ阉鞅淼脑L問計數(shù)增加時，功耗增加。
[0007] 在考慮到此情形的情況下作出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目標(biāo)是通過降低對搜索表 的訪問時間或計數(shù)來降低功耗。
[0008] 解決問題的手段
[0009] 根據(jù)本發(fā)明，提供了一種幀搜索處理裝置，包括：幀信息提取單元，從輸入幀中提 取幀搜索處理所必需的幀信息；搜索處理單元，將幀信息與作為預(yù)定搜索條件的條目信息 進(jìn)行比較；以及幀信息輸出控制單元，控制幀信息向搜索處理單元的輸出，其中，搜索處理 單元包括：搜索表，事先存儲M(M是整數(shù)：M> 2)個條目信息；以及多個比較單元，每個比較 單元輸入不同幀的幀信息，順序地讀出Μ個條目信息中的N(N是正整數(shù)：N < M)個條目信 息，并立即執(zhí)行在讀出的條目信息和輸入的幀信息之間的比較，并且?guī)畔⑤敵隹刂茊卧?包括：幀信息緩沖區(qū)，累積由幀信息提取單元提取的幀信息；以及輸出處理單元，當(dāng)由幀信 息緩沖區(qū)中預(yù)定的幀信息累積計數(shù)和預(yù)定的幀信息累積時間經(jīng)過之一觸發(fā)時，將幀信息緩 沖區(qū)中累積的多個幀信息逐個分發(fā)到搜索處理單元的比較單元。
[0010] 根據(jù)本發(fā)明，提供了一種幀搜索處理方法，包括：幀信息提取步驟，從輸入幀中提 取幀搜索處理所必需的幀信息；搜索處理步驟，將幀信息與作為預(yù)定搜索條件的條目信息 進(jìn)行比較；以及幀信息輸出控制步驟，控制要在搜索處理步驟中使用的幀信息的輸出，
[0011] 其中，所述搜索處理步驟包括以下步驟：向多個比較單元輸入不同幀的幀信息； 順序地讀出事先存儲的Μ(M是整數(shù):M> 2)個條目信息中的N(N是正整數(shù)：NSM)個條目 信息；并使所述多個比較單元立即執(zhí)行在讀出的條目信息和輸入的幀信息之間的比較，并 且?guī)畔⑤敵隹刂撇襟E包括：寫入步驟，在幀信息緩沖區(qū)中累積在所述幀信息提取步驟中 提取的幀信息；以及輸出處理步驟，當(dāng)由幀信息緩沖區(qū)中預(yù)定的幀信息累積計數(shù)和預(yù)定的 幀信息累積時間經(jīng)過之一觸發(fā)時，將幀信息緩沖區(qū)中累積的多個幀信息逐個分發(fā)到要在搜 索處理步驟中使用的比較單元。
[0012] 本發(fā)明的效果
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，由幀信息緩沖區(qū)中預(yù)定的幀信息累積計數(shù)和預(yù)定的幀信息累積時間 經(jīng)過之一觸發(fā)，將幀信息緩沖區(qū)中累積的多個幀信息逐個分發(fā)到搜索處理單元的比較單 元。如上所述，在本發(fā)明中，執(zhí)行幀信息輸出控制。這使得能夠縮短幀信息搜索處理所必需 的對搜索表的訪問時間（訪問計數(shù)），并降低訪問搜索表所消耗的功率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的幀搜索處理裝置的布置的框圖；
[0015] 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的幀搜索處理裝置的幀信息提取單元、搜 索處理單元、和幀信息輸出控制單元的操作的概要的流程圖；
[0016] 圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的幀搜索處理裝置的搜索處理單元的布 置的框圖；
[0017] 圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的幀搜索處理裝置的幀信息輸出控制單 元的布置的框圖；
[0018] 圖5是示出了當(dāng)在幀信息緩沖區(qū)中寫入幀信息時根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的幀 信息輸出控制單元的寫入處理單元的操作的流程圖；
[0019] 圖6是示出了當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)中讀出幀信息并將其輸出到搜索處理單元時根 據(jù)本發(fā)明的第一實施例的幀信息輸出控制單元的輸出處理單元的操作的流程圖；
[0020] 圖7A和7B是不出了對巾貞處理所必需的對搜索表的訪問的時間根據(jù)巾貞信息輸入方 法而改變的事實的定時圖；
[0021] 圖8是示出了當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)中讀出幀信息并將其輸出到搜索處理單元時根 據(jù)本發(fā)明的第一實施例的幀信息輸出控制單元的輸出處理單元的另一操作的流程圖；
[0022] 圖9是示出了當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)中讀出幀信息并將其輸出到搜索處理單元時根 據(jù)本發(fā)明的第一實施例的幀信息輸出控制單元的輸出處理單元的又一操作的流程圖；
[0023] 圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的幀搜索處理裝置的幀信息提取單元的 布置的框圖；
[0024] 圖11是示出了當(dāng)在幀信息緩沖區(qū)中寫入幀信息時根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的幀 信息提取單元的優(yōu)先級信息通知單元的操作和幀信息輸出控制單元的寫入處理單元的操 作的流程圖；
[0025] 圖12是示出了當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)中讀出幀信息并將其輸出到搜索處理單元時根 據(jù)本發(fā)明的第二實施例的幀信息輸出控制單元的輸出處理單元的操作的流程圖；
[0026] 圖13是示出了當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)中讀出幀信息并將其輸出到搜索處理單元時根 據(jù)本發(fā)明的第二實施例的幀信息輸出控制單元的輸出處理單元的另一操作的流程圖；
[0027] 圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的幀搜索處理裝置的布置的框圖；
[0028] 圖15是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的幀搜索處理裝置的事先通知信息生成 單元的操作的流程圖；
[0029] 圖16是示出了當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)中讀出幀信息并將其輸出到搜索處理單元時根 據(jù)本發(fā)明的第三實施例的幀信息輸出控制單元的輸出處理單元的操作的流程圖；
[0030] 圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的幀搜索處理裝置的布置的框圖；以及
[0031] 圖18是示出了當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)中讀出幀信息并將其輸出到搜索處理單元時根 據(jù)本發(fā)明的第四實施例的幀信息輸出控制單元的輸出處理單元的操作的流程圖。

【具體實施方式】
[0032] [第一實施例]
[0033] 現(xiàn)在將參考附圖來描述本發(fā)明的實施例。圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實施例 的幀搜索處理裝置的布置的框圖。
[0034] 根據(jù)本實施例的幀搜索處理裝置包括：幀信息提取單元1，從輸入幀中提取幀搜 索處理所必需的幀信息；搜索處理單元2,基于所提取的幀信息來搜索幀傳遞、丟棄等；幀 信息輸出控制單元3,控制幀信息向搜索處理單元2的輸出；幀緩沖區(qū)4,累積在獲得幀搜索 處理結(jié)果之前的時段期間輸入幀的數(shù)據(jù)；搜索處理結(jié)果緩沖區(qū)5,累積搜索處理結(jié)果，并根 據(jù)從幀緩沖區(qū)4輸出的幀將輸入幀的搜索處理結(jié)果輸出到后續(xù)階段的幀重構(gòu)單元6 ;以及 幀重構(gòu)單元6,基于從搜索處理結(jié)果緩沖區(qū)5輸出的搜索處理結(jié)果來重寫從幀緩沖區(qū)4輸出 的幀的數(shù)據(jù)。
[0035] 應(yīng)當(dāng)注意的是，由搜索處理單元2中搜索處理所獲得的搜索不需要總是后接對幀 數(shù)據(jù)的重寫。例如，可以搜索幀的丟棄的存在/缺失或可以搜索傳輸目的地。
[0036] 圖2是示出了幀信息提取單元1、搜索處理單元2和幀信息輸出控制單元3的操作 的概要的流程圖。幀信息提取單元1從輸入幀中提取幀搜索處理所必需的幀信息（例如， IP地址）（圖2的步驟S1)。幀信息輸出控制單元3控制對要由搜索處理單元2使用的幀 信息的輸出（步驟S2)。搜索處理單元2將幀信息與作為預(yù)定搜索條件的條目信息進(jìn)行比 較（步驟S3)。
[0037] 幀重構(gòu)單元6基于從搜索處理結(jié)果緩沖區(qū)5輸出的搜索處理結(jié)果來重寫從幀緩沖 區(qū)4輸出的幀的數(shù)據(jù)。例如，在基于搜索處理結(jié)果來確定應(yīng)當(dāng)傳輸幀時，幀重構(gòu)單元6重寫 從幀緩沖區(qū)4輸出的幀的報頭信息并輸出該幀。在基于搜索處理結(jié)果來確定應(yīng)當(dāng)丟棄幀 時，幀重構(gòu)單元6丟棄從幀緩沖區(qū)4輸出的幀。
[0038] 接下來將描述搜索處理單元2的詳細(xì)布置。圖3是示出了幀搜索處理裝置的搜索 處理單元2的布置的框圖。搜索處理單元2集成了搜索表20和L(L是整數(shù)：L彡2)個比較 電路21(21-1，21-2，...，21-1^)，每個比較電路21被用作比較單元，比較單元被配置為確定 幀信息是否與條目信息相匹配。即，通過并行布置比較電路21來形成搜索處理單元2,使得 可以同時對多個幀執(zhí)行搜索處理，每個比較電路21被配置為通過將幀信息與搜索表20的 數(shù)據(jù)進(jìn)行比較而作出匹配確定。
[0039] 事先在搜索表20中注冊M(M是整數(shù)：M彡2)個搜索條件（條目信息）。當(dāng)向比較 電路21分發(fā)搜索表20的數(shù)據(jù)時，每個比較電路21輸出代表執(zhí)行搜索處理的搜索信號和地 址指定信號，從而在一個時鐘周期內(nèi)從搜索表20中讀出由地址指定信號指定的N(N是正整 數(shù)：N<M)個條目信息。在一個時鐘周期內(nèi)從搜索表20中讀出的條目信息被發(fā)送到所有 比較電路21。應(yīng)當(dāng)注意的是，M/N優(yōu)選地是整數(shù)，即Μ優(yōu)選地是N的倍數(shù)。
[0040] 當(dāng)未累積巾貞信息時，每個比較電路21向巾貞信息輸出控制單兀3輸出代表巾貞信息輸 出啟用的輸出啟用/禁用信息。當(dāng)累積幀信息時，每個比較電路21向幀信息輸出控制單元 3輸出代表幀信息輸出禁用的輸出啟用/禁用信息。當(dāng)輸出幀信息時,幀信息輸出控制單元 3選擇其輸出啟用/禁用信息代表幀信息輸出啟用的比較電路21，并向所選擇的比較電路 21輸出巾貞信息，以下將描述。
[0041] 每個已經(jīng)從幀信息輸出控制單元3接收到幀信息的比較電路21立即將幀信息與 從搜索表20中讀出的Ν個條目信息進(jìn)行比較。在比較之后，每個比較電路21擦除從搜索 表20讀出的Ν個條目信息，并在一個時鐘周期內(nèi)從搜索表20中讀出接下來Ν個條目信息。 以此方式，每個比較電路21重復(fù)地從搜索表20中讀出Ν個條目信息，并將幀信息與其進(jìn)行 比較。當(dāng)幀信息與搜索表20的所有條目信息（Μ個條目信息）之間的比較已經(jīng)結(jié)束時（即， 在M/Ν個時鐘周期經(jīng)過之后），每個比較電路21輸出搜索結(jié)果（比較結(jié)果）。在輸出搜索 結(jié)果之后，每個比較電路21擦除為搜索處理存儲的幀信息，變?yōu)榭臻e狀態(tài)。
[0042] 接下來將描述幀信息輸出控制單元3的基本操作。圖4是示出了幀信息輸出控制 單元3的布置的框圖。為了控制幀信息向搜索處理單元2的輸出，幀信息輸出控制單元3 包括：累積由幀信息提取單元1提取的幀信息的幀信息緩沖區(qū)30 ;執(zhí)行將幀信息向幀信息 緩沖區(qū)30的寫入處理的寫入處理單元31 ;執(zhí)行將幀信息向搜索處理單元2的輸出處理的 輸出處理單元32 ;定時器33 ;以及累積計數(shù)測量單元34。通過預(yù)定的幀信息累積計數(shù)或預(yù) 定的幀信息累積時間經(jīng)過的觸發(fā)，輸出處理單元32向搜索處理單元2輸出在幀信息緩沖區(qū) 30中累積的多個幀信息。
[0043] 應(yīng)當(dāng)注意的是，預(yù)定的幀信息累積計數(shù)的閾值被預(yù)設(shè)在不大于比較電路21的數(shù) 量L的范圍內(nèi)。幀信息累積時間的預(yù)設(shè)閾值是根據(jù)服務(wù)要求預(yù)設(shè)的。
[0044] 當(dāng)由預(yù)定的幀信息累積時間經(jīng)過觸發(fā)向搜索處理單元2輸出幀信息時，如果幀信 息累積計數(shù)小于比較電路21的數(shù)量，則輸出處理單元32輸出幀信息緩沖區(qū)30中累積的所 有幀信息。如果幀信息累積計數(shù)等于或大于比較電路21的數(shù)量，則輸出處理單元32輸出 與比較電路21的數(shù)量同樣多的巾貞信息。向搜索處理單兀2輸出的巾貞信息實際上從巾貞信息 緩沖區(qū)30中消失。幀信息輸出控制單元3還包括：針對每個幀信息，測量在幀信息緩沖區(qū) 30中累積的幀信息的累積時間的定時器33 ;以及測量在幀信息緩沖區(qū)30中累積的幀信息 的累積計數(shù)的累積計數(shù)測量單元34。
[0045] 接下來將描述當(dāng)在幀信息緩沖區(qū)30中寫入幀信息時幀信息輸出控制單元3的操 作。圖5是示出了當(dāng)在幀信息緩沖區(qū)30中寫入幀信息時幀信息輸出控制單元3的寫入處 理單元31的操作的流程圖。
[0046] 在從幀信息提取單元1接收到幀信息時，寫入處理單元31確認(rèn)幀信息緩沖區(qū)30 是否具有空閑空間（圖5的步驟S100和S101)。如果幀信息緩沖區(qū)30沒有空閑空間（步 驟S101中的否），則寫入處理單元31丟棄幀信息（步驟S102)。
[0047] 如果幀信息緩沖區(qū)30有空閑空間（步驟slOl中的是），則寫入處理單元31在幀 信息緩沖區(qū)30中寫入幀信息（步驟S103)。寫入處理單元31指示定時器33測量此幀信息 的累積時間，并將累積計數(shù)測量單元34中存儲的累積計數(shù)遞增1 (步驟S104)。當(dāng)寫入處理 單元31指示啟動測量累積時間時，定時器33將作為預(yù)定閾值的預(yù)定時間設(shè)置為定時器值， 并隨著時間經(jīng)過來遞減定時器值。以此方式，定時器33針對每個幀信息測量從幀信息累積 的開始經(jīng)過的時間。
[0048] 寫入處理單元31在每次從幀信息提取單元1輸入幀信息時執(zhí)行上述處理。
[0049] 接下來將描述當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息在幀信息并將其輸出到搜索處 理單元2時幀信息輸出控制單元3的操作。圖6是示出了當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀 信息并將其輸出到搜索處理單元2時幀信息輸出控制單元3的輸出處理單元32的操作的 流程圖。
[0050] 為了輸出幀信息，來自搜索處理單元2的輸出許可是必要的，這表示搜索處理單 元2具有空閑的比較電路21。輸出處理單元32從搜索處理單元2接收輸出啟用/禁用信 息，并確認(rèn)是否存在空閑的比較電路21(圖6的步驟S200和S201)。
[0051] 當(dāng)來自搜索處理單元2的輸出啟用/禁用信息表示所有比較電路21被占用（步 驟S201中的否）時，輸出處理單元32不輸出幀信息（步驟S202)。當(dāng)至少一個比較電路 21空閑（步驟S201中的是）時，輸出處理單元32在搜索處理單元2中的搜索處理下確定 是否存在幀信息（步驟S203)。
[0052] 如果在搜索處理單元2中的搜索處理下不存在幀信息（步驟S203中的否），則輸 出處理單元32從累積計數(shù)測量單元34獲取幀信息累積計數(shù)（步驟S204)。當(dāng)幀信息緩沖 區(qū)30中的幀信息累積計數(shù)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定閾值時（步驟S205中的是），輸出處理單元32從 幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息，并將其輸出到搜索處理單元2 (步驟S206)。
[0053] 當(dāng)幀信息緩沖區(qū)30中的幀信息累積計數(shù)未達(dá)到預(yù)定閾值時（步驟S205中的否）， 輸出處理單元32從定時器33獲取定時器值（表示累積時間的信息）（步驟S207)。如果 由定時器值表示的幀信息累積時間中沒有一個超過預(yù)定閾值時間（步驟S208中的否），則 輸出處理單元32不輸出幀信息（步驟S202)。當(dāng)至少一個定時器值為0,并且在幀信息緩 沖區(qū)30中存在其幀信息累積時間已經(jīng)超過預(yù)定閾值時間的至少一個幀信息時（步驟S208 中的是），輸出處理單元32從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息，并將其輸出到搜索處理單元 2 (步驟 S206)。
[0054] 如果在搜索處理單元2中的搜索處理下存在幀信息，并且搜索處理單元2的多個 比較電路21包括未在執(zhí)行搜索處理的空閑比較電路21 (步驟S203中的是），則輸出處理單 元32從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息，并將其輸出到搜索處理單元2的未在執(zhí)行搜索處 理的比較電路21 (步驟S206)，而與幀信息累積計數(shù)或幀信息累積時間經(jīng)過無關(guān)。
[0055] 當(dāng)在步驟S206中向搜索處理單元2輸出幀信息時，如果幀信息累積計數(shù)小于空閑 比較電路21的數(shù)量，則輸出處理單元32選擇與幀信息累積計數(shù)同樣多的空閑比較電路21， 并分發(fā)式地將幀信息緩沖區(qū)30中累積的幀信息逐一輸出到所選擇的比較電路21。如果幀 信息累積計數(shù)等于或大于空閑比較電路21的數(shù)量，則輸出處理單元32選擇空閑比較電路 21，并分發(fā)式地將與空閑比較電路21的數(shù)量同樣多的幀信息逐一輸出到所選擇的比較電 路21。
[0056] 輸出處理單元32針對預(yù)定輸出控制周期來執(zhí)行上述處理。應(yīng)當(dāng)注意的是，在幀信 息輸出控制單元3中，在幀信息緩沖區(qū)30中寫入幀信息和為輸出到搜索處理單元2的幀信 息來讀取巾貞彳目息是獨立執(zhí)行的。
[0057] 如上所述，在本實施例中，執(zhí)行幀信息輸出控制。這使得能夠縮短對幀信息搜索處 理所必需的對搜索表20的訪問時間（訪問計數(shù)），并降低訪問搜索表20所消耗的功率。例 如，當(dāng)訪問時間或訪問計數(shù)減半時，功率可以降低大約3至4W。
[0058] 圖7A和7B是不出了對巾貞處理所必需的對搜索表20的訪問時間根據(jù)巾貞信息輸入 方法而改變的事實的定時圖。當(dāng)無間隔地向搜索處理單元2的比較電路21輸入幀信息時 (如在本實施例中一樣），因為多個比較電路21同時執(zhí)行搜索處理，對搜索表20的訪問時 間可以縮短（圖7A)。另一方面，當(dāng)以預(yù)定時間間隔或更長時間間隔順序向比較電路21輸 入中貞信息時（如在現(xiàn)有技術(shù)中一樣），訪問搜索表20對于每個巾貞信息的搜索處理是必需的 (圖 7B)。
[0059] 應(yīng)當(dāng)注意的是，幀信息累積時間測量方法和通過預(yù)定的幀信息累積時間經(jīng)過的輸 出控制方法不限于以上描述的那些方法。例如，代替針對每個累積幀信息提供用于測量幀 信息累積時間的定時器33,可以使用一個定時器33來執(zhí)行測量。當(dāng)使用一個定時器33時， 僅當(dāng)在處于有空閑空間的狀態(tài)的幀信息緩沖區(qū)30中累積幀信息時，定時器33才開始測量 幀信息累積時間。在開始向搜索處理單元2輸出之后，輸出處理單元32不暫停對正在累積 的中貞信息或在輸出過程中輸入的巾貞信息的輸出，且一旦比較電路21變?yōu)榭臻e時就輸出這 些幀信息。即，避免未正在測量其幀信息累積時間的幀信息在空閑比較電路21存在的狀態(tài) 中變?yōu)椴豢奢敵觥?br> [0060] 備選地，代替使用定時器33,可以提供一個時鐘，并可以針對每個幀，存儲幀到達(dá) 時間或幀信息緩沖區(qū)30中幀信息累積的開始時間。即，輸出處理單元32可以根據(jù)當(dāng)前時 間和幀到達(dá)時間或幀信息累積的開始時間來計算幀信息累積時間，并基于所計算的幀信息 累積時間來執(zhí)行幀信息輸出控制。
[0061] 應(yīng)當(dāng)注意的是，丟棄幀緩沖區(qū)4或幀信息緩沖區(qū)30沒有空閑空間的狀態(tài)下輸入的 幀和幀信息，而不對其累積。
[0062] 幀信息輸出控制方法不限于上述方法。例如，輸出處理單元32可以根據(jù)幀信息累 積時間的增加，通過反比函數(shù)或線性遞減函數(shù)，來降低作為幀信息輸出條件的幀信息累積 計數(shù)的閾值。
[0063] 輸出處理單元32可以根據(jù)幀緩沖區(qū)4的幀信息累積計數(shù)或幀累積數(shù)量來改變作 為幀信息輸出條件的幀信息累積時間的閾值。當(dāng)幀信息累積計數(shù)大時，通過降低幀信息累 積時間的閾值可以獲得縮短幀輸出的延遲的效果。當(dāng)幀緩沖區(qū)4的幀累積數(shù)量大時，通過 降低幀信息累積時間的閾值可以獲得防止幀緩沖區(qū)4溢出的效果。
[0064] 圖8是示出了當(dāng)改變閾值時幀信息輸出控制單元3的輸出處理單元32的操作的 流程圖。如上所述，輸出處理單元32可以根據(jù)幀信息累積時間的增加，通過反比函數(shù)或線 性遞減函數(shù)來降低要在步驟S205的確定中使用的幀信息累積計數(shù)的閾值（圖8的步驟 S209)。此外，輸出處理單元32可以根據(jù)幀信息累積計數(shù)的增加或幀緩沖區(qū)4的幀累積數(shù) 量的增加，通過反比函數(shù)或線性遞減函數(shù)來降低要在步驟S208的確定中使用的幀信息累 積時間的閾值時間（圖8的步驟S210)。圖8的剩余處理與參考圖6所描述的相同。應(yīng)當(dāng) 注意的是，在圖8的示例中，幀信息累積計數(shù)的閾值在步驟S204和步驟S205之間的定時處 改變，并且?guī)畔⒗鄯e時間的閾值時間在步驟S207和步驟S208之間的定時處改變。然而， 本發(fā)明不限于此，并且閾值可以在另一定時處改變。
[0065] 同樣可使用的是以下輸出方法：輸出與累積的同樣多的巾貞信息，并在再次滿足輸 出條件之前保持累積在幀信息輸出期間新輸入的幀信息而不輸出。圖9是示出了在此情況 下幀信息輸出控制單元的輸出處理單元32的操作的流程圖。
[0066] 圖9的步驟S300、S301和S302的操作分別與圖6的步驟S200、S201和S202相 同，因此將省略其描述。
[0067] 輸出處理單元32確認(rèn)來自搜索處理單元2的輸出啟用/禁用信息。當(dāng)至少一個 比較電路21空閑（步驟S301中的是）時，輸出處理單元32從累積計數(shù)測量單元34獲取 幀信息累積計數(shù)（步驟S303)。當(dāng)幀信息緩沖區(qū)30中的幀信息累積計數(shù)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定閾值 時（步驟S304中的是），輸出處理單元32進(jìn)行到步驟S307。當(dāng)幀信息累積計數(shù)未達(dá)到預(yù) 定閾值時（步驟S304中的否），輸出處理單元32從定時器33獲取定時器值（表示累積時 間的信息）（步驟S305)。如果由定時器值表示的幀信息累積時間中沒有一個超過預(yù)定閾值 時間（步驟S306中的否），則輸出處理單元32不輸出幀信息（步驟S302)。
[0068] 當(dāng)幀信息緩沖區(qū)30中的幀信息累積計數(shù)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定閾值時（步驟S304中的 是），或當(dāng)至少一個定時器值為0,并且在幀信息緩沖區(qū)30中存在其幀信息累積時間已經(jīng)超 過預(yù)定閾值時間的至少一個幀信息時（步驟S306中的是），則輸出處理單元32設(shè)置幀信息 累積計數(shù)作為發(fā)送累積幀計數(shù)（步驟S307)。輸出處理單元32從幀信息緩沖區(qū)30中讀出 幀信息，將它們輸出到搜索處理單元2 (步驟S308)，并將發(fā)送累積幀計數(shù)遞減輸出幀信息 的數(shù)量（步驟S309)。在發(fā)送累積幀計數(shù)變?yōu)?之前（步驟S310中的否），重復(fù)地執(zhí)行步 驟S308和S309的處理。
[0069] 此操作與圖6中所示的作為本實施例的基礎(chǔ)的輸出操作的不同之處在于：在輸出 幀信息之前，設(shè)置事先獲取的幀信息累積計數(shù)作為發(fā)送累積幀計數(shù)，并且僅向搜索處理單 元2輸出與發(fā)送累積幀計數(shù)同樣多的幀信息。此時，在輸出幀信息之后，遞減發(fā)送累積幀計 數(shù)的值。如果發(fā)送累積幀計數(shù)大于〇,則處理返回幀信息的輸出。如果發(fā)送累積幀計數(shù)小于 等于〇,則輸出操作結(jié)束。以上述方式僅輸出與所設(shè)置的發(fā)送累積幀計數(shù)同樣多的幀信息。 即使當(dāng)連續(xù)輸入幀信息時，可以一起輸出多個幀信息。因此，可以獲得功率節(jié)省效果。
[0070] 以上已經(jīng)描述了幀穿過幀搜索處理裝置和幀信息提取單元1的示例。然而，本發(fā) 明不限于此布置。例如，可以通過從幀緩沖區(qū)中累積的幀中提取幀信息來執(zhí)行幀搜索處理， 而不使幀穿過幀搜索處理裝置和幀信息提取單元1。
[0071] 將使用數(shù)學(xué)表達(dá)式來描述本實施例的效果。設(shè)Ff是每個單位時間內(nèi)輸入的幀的 數(shù)量，Ts是搜索一個幀所必需的時間，Nt是當(dāng)搜索幀時對表進(jìn)行讀取的計數(shù)，Nr是每個單 位時間內(nèi)對表進(jìn)行讀取的計數(shù)，Nc是比較電路的數(shù)量（并行度），并且Tw是預(yù)定累積時間 (從緊接在先搜索到下一搜索的等待時間）。在傳統(tǒng)方法中，如下表示Nr。應(yīng)當(dāng)注意的是， 當(dāng)同時搜索多個幀時（即當(dāng)執(zhí)行并行操作時），不需要針對每個幀來執(zhí)行存儲器訪問，因為 由一次存儲器訪問讀出的搜索條件被分配給所有比較電路。
[0072] if 1/Ff > Ts then Nr = Ff*Nt
[0073] else Nr = l/Ts*Nt
[0074] endif
[0075] S卩，當(dāng)1/Ff > Ts時（當(dāng)未執(zhí)行并行操作并且存在表讀取停止周期時），Nr等于 Ff*Nt。當(dāng)Ι/Ff彡Ts時（當(dāng)執(zhí)行并行操作并且執(zhí)行連續(xù)表讀取時），Nr等于l/Ts*Nt。 然而，當(dāng)Ff的最大值（當(dāng)以最小幀間間隙輸入具有最小幀長度的幀時）等于Ffmax時， Nc > Ts*Ffmax〇
[0076] 另一方面，在本實施例中，實現(xiàn)在搜索開始時啟動的定時器。從搜索的結(jié)束到定時 器超時所輸入的幀被臨時地累積到緩沖區(qū)中。在超時之后，立即搜索累積的幀。在搜索結(jié) 束之后，重啟定時器。然而，當(dāng)在定時器超時之前輸入Nc個幀時，立即搜索累積的幀，并重 啟定時器。在此情況下，Nr按下式給定
[0077] if 1/Ff > Tw then Nr = Ff*Nt
[0078] el se if 2/Ff > Tw then Nr = Ff*Nt/2
[0079] else if 3/Ff > Tw then Nr = Ff*Nt/3
[0080]
[0081] else if Nc/Ff > Tw then Nr = Ff*Nt/Nc
[0082] else Nr = Ff*Nt/Nc
[0083] endif
[0084] 即，在本實施例中，當(dāng)1/Ff > Tw時（當(dāng)在定時器超時時累積一個幀的狀態(tài)下執(zhí)行 搜索時），Nr等于Ff*Nt。當(dāng)2/Ff < Tw時（當(dāng)在定時器超時時累積兩個幀的狀態(tài)下執(zhí)行搜 索時），Nr等于Ff*Nt/2。當(dāng)3/Ff > Tw時（當(dāng)在定時器超時時累積三個幀的狀態(tài)下執(zhí)行 搜索時），Nr等于Ff*Nt/3。當(dāng)Nc/Ff > Tw時（當(dāng)在定時器超時時累積Nc個幀的狀態(tài)下 執(zhí)行搜索時）或當(dāng)在定時器超時之前累積三個幀的狀態(tài)下執(zhí)行搜索時，Nr等于Ff*Nt/Nc。
[0085] 應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)本實施例的Ff的上限=Nc/Ts，并滿足針對傳統(tǒng)布置的Nc的條 件（Nc > Ts*Ffmax)時，本實施例的Ff的上限=Ffmax。例如，Nc = Ts*Ffmax，并且Ff = Ffmax，Nr具有與傳統(tǒng)布置中相同的值。
[0086] [第二實施例]
[0087] 接下來將描述本發(fā)明的第二實施例。同樣，在本實施例中，幀搜索處理裝置的整體 布置與第一實施例中相同，并將使用圖1中的附圖標(biāo)記對其進(jìn)行描述。圖10是示出了根據(jù) 本實施例的幀信息提取單元1的布置的框圖。根據(jù)本實施例的幀信息提取單元1包括：從輸 入幀提取用于幀搜索處理所必需的幀信息的提取處理單元100 ;優(yōu)先級信息通知單元101 ; 以及優(yōu)先級控制表102。
[0088] 圖10中所示的布置是被配置為事先掌握每個幀的優(yōu)先級的裝置布置。與第一實 施例不同，在幀信息輸入到幀信息輸出控制單元3之前執(zhí)行每個幀的優(yōu)先級的搜索，并將 所獲得的每個幀的優(yōu)先級信息用于幀信息輸出控制。
[0089] 接下來將描述當(dāng)在幀信息緩沖區(qū)30中寫入幀信息時幀信息輸出控制單元3的操 作。圖11是示出了當(dāng)在幀信息緩沖區(qū)30中寫入幀信息時幀信息提取單元1的優(yōu)先級信息 通知單元101的操作和幀信息輸出控制單元3的寫入處理單元31的操作的流程圖。
[0090] 當(dāng)幀輸入到幀信息提取單元1時，幀信息提取單元1的優(yōu)先級信息通知單元101 通過例如參考事先在優(yōu)先級控制表102中記錄的信息來搜索輸入幀的優(yōu)先級，并在輸出從 輸入巾貞提取的巾貞信息的同時將代表巾貞的優(yōu)先級的優(yōu)先級信息輸出到巾貞信息輸出控制單兀 3(圖11的步驟S390)。
[0091] 圖11的步驟5400、5401、5402、5403和5404的操作分別與圖5的步驟5100、5101、 S102、S103和S104相同，因此將省略其描述。
[0092] 在確認(rèn)從優(yōu)先級信息通知單元101接收到的優(yōu)先級信息并識別輸入了優(yōu)先級幀 時（圖11的步驟S405中的是），幀信息輸出控制單元3的寫入處理單元31向輸出處理單 元32通知高優(yōu)先級幀的輸入（步驟S406)。
[0093] 應(yīng)當(dāng)注意的是，在圖11中，在幀信息緩沖區(qū)30不具有空閑空間的狀態(tài)下輸入的幀 和幀信息被丟棄。然而，可以對高優(yōu)先級幀和低優(yōu)先級幀中的每個設(shè)置閾值，使得即使緩沖 區(qū)具有空閑空間，當(dāng)輸入幀和幀信息的總數(shù)量達(dá)到預(yù)定數(shù)量時，也對幀進(jìn)行丟棄。例如，當(dāng) 已知每個單位時間內(nèi)輸入的高優(yōu)先級幀的數(shù)量時，可以將低優(yōu)先級幀的丟棄閾值設(shè)為比高 優(yōu)先級幀的丟棄閾值低與乘積相對應(yīng)的數(shù)量，該乘積是以上數(shù)量和直到根據(jù)本實施例的幀 搜索處理裝置的處理為止可能需要的時間的乘積。這可以防止高優(yōu)先級幀被丟棄。
[0094] 可以事先確定高優(yōu)先級幀和低優(yōu)先級幀可以占據(jù)的緩沖區(qū)數(shù)量。例如，可以將每 個單位時間內(nèi)輸入的高優(yōu)先級幀的數(shù)量和直到根據(jù)本實施例的幀搜索處理裝置的處理為 止可能需要的時間的乘積設(shè)置為低優(yōu)先級幀可以占據(jù)的緩沖區(qū)數(shù)量。
[0095] 接下來將描述當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息并將其輸出到搜索處理單元2 時幀信息輸出控制單元3的操作。圖12是示出了當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息并將 其輸出到搜索處理單元2時幀信息輸出控制單元3的輸出處理單元32的操作的流程圖。
[0096] 圖12的步驟S500、S501、S502和S503的操作分別與圖6的步驟S200、S201、S202 和S203相同，因此將省略其描述。
[0097] 此操作與第一實施例的不同在于當(dāng)接收到高優(yōu)先級幀輸入通知時的輸出方法。當(dāng) 接收到代表高優(yōu)先級幀輸入的通知（圖12的步驟S504中的是）并且至少一個比較電路21 空閑（步驟S501中的是）時，幀信息輸出控制單元3的輸出處理單元32從幀信息緩沖區(qū) 30中讀出幀信息并將其輸出到搜索處理單元2,而與幀信息累積計數(shù)或幀信息累積時間經(jīng) 過無關(guān)（步驟S502)。
[0098] 當(dāng)未接收到代表優(yōu)先級幀輸入的通知時（步驟S504中的否），輸出處理單元32從 累積計數(shù)測量單元34獲取幀信息累積計數(shù)（步驟S506)。
[0099] 圖12的步驟S507、S508和S509的操作分別與圖6的步驟S205、S207和S208相 同，因此將省略其描述。
[0100] 如在第一實施例中，如果在搜索處理單元2中的搜索處理下存在幀信息，并且搜 索處理單元2的比較電路21包括未在執(zhí)行搜索處理的空閑比較電路21(步驟S503中的 是），則輸出處理單元32從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息，并將其輸出到搜索處理單元2 的未在執(zhí)行搜索處理的比較電路21，而與幀信息累積計數(shù)或幀信息累積時間經(jīng)過無關(guān)（步 驟 S505)。
[0101] 當(dāng)在步驟S505中向搜索處理單元2輸出幀信息時，如果幀信息累積計數(shù)小于空閑 比較電路21的數(shù)量，則輸出處理單元32選擇與幀信息累積計數(shù)同樣多的空閑比較電路21， 并分發(fā)式地將幀信息緩沖區(qū)30中累積的幀信息逐一輸出到所選擇的比較電路21。如果幀 信息累積計數(shù)等于或大于比較電路21的數(shù)量，則輸出處理單元32選擇空閑比較電路21，并 分發(fā)式地將與空閑比較電路21的數(shù)量同樣多的幀信息逐一輸出到所選擇的比較電路21。
[0102] 輸出處理單元32針對預(yù)定輸出控制周期執(zhí)行上述處理。
[0103] 如上所述，在本實施例中，將高優(yōu)先級幀輸入通知添加到輸出條件，從而縮短了具 有短延遲所需的高優(yōu)先級巾貞的延遲。
[0104] 應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)事先掌握幀的優(yōu)先級信息時的幀信息輸出控制方法不限于以上 方法。例如，輸出處理單元32可以根據(jù)所累積的幀的優(yōu)先級來改變作為幀信息輸出條件的 幀信息累積計數(shù)的閾值。在此情況下，設(shè)置與幀緩沖區(qū)4中累積的多個幀中具有最高優(yōu)先 級的幀相對應(yīng)的閾值。此時，幀的優(yōu)先級越高，輸出處理單元32設(shè)置的幀信息累積計數(shù)的 閾值越小。
[0105] 備選地，輸出處理單元32可以根據(jù)所累積的幀的優(yōu)先級來改變作為幀信息輸出 條件的幀信息累積時間的閾值。在此情況下，設(shè)置與幀緩沖區(qū)4中累積的多個幀中具有最 高優(yōu)先級的幀相對應(yīng)的閾值。此時，幀的優(yōu)先級越高，輸出處理單元32設(shè)置的幀信息累積 時間的閾值越小。
[0106] 圖13是示出了當(dāng)改變閾值時幀信息輸出控制單元3的輸出處理單元32的操作的 流程圖。如上所述，輸出處理單元32根據(jù)幀的優(yōu)先級來改變要在步驟S507的確定中使用 的幀信息累積計數(shù)的閾值（圖13的步驟S510)。此外，輸出處理單元32根據(jù)幀的優(yōu)先級來 改變要在步驟S509的確定中使用的幀信息累積時間的閾值時間（圖13的步驟S511)。圖 13的剩余處理與參考圖12所描述的相同。在圖13的示例中，幀信息累積計數(shù)的閾值在步 驟S506和步驟S507之間的定時處改變，并且?guī)畔⒗鄯e時間的閾值時間在步驟S508和步 驟S509之間的定時處改變。然而，本發(fā)明不限于此，并且閾值可以在另一定時處改變。
[0107] 應(yīng)當(dāng)注意的是，參考圖12描述的根據(jù)本實施例的幀信息輸出控制方法對應(yīng)于在 接收到高優(yōu)先級幀輸入通知時將幀信息累積計數(shù)的閾值和幀信息累積時間的閾值改變?yōu)?最小值（即，零）的操作。
[0108] 否則，可以針對每個幀優(yōu)先級來提供幀信息緩沖區(qū)30。當(dāng)針對每個幀優(yōu)先級累積 幀信息時，可以根據(jù)幀的優(yōu)先級來改變幀信息累積計數(shù)的閾值和幀信息累積時間的閾值。 此時，幀的優(yōu)先級越高，輸出處理單元32設(shè)置的幀信息累積時間的閾值越小。
[0109] 以上已經(jīng)描述了幀穿過幀搜索處理裝置和幀信息提取單元1的示例。然而，本發(fā) 明不限于此布置。例如，可以通過從幀緩沖區(qū)中累積的幀中提取幀信息來執(zhí)行幀搜索處理， 而不使幀穿過幀搜索處理裝置和幀信息提取單元1。
[0110] [第三實施例]
[0111] 接下來將描述本發(fā)明的第三實施例。圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的 幀搜索處理裝置的布置的框圖。
[0112] 根據(jù)本實施例的幀搜索處理裝置包括：幀信息提取單元1、搜索處理單元2、幀信 息輸出控制單元3a、幀緩沖區(qū)4、搜索處理結(jié)果緩沖區(qū)5、幀重構(gòu)單元6、和事先通知信息生 成單元7。幀信息輸出控制單元3a的示意性內(nèi)部布置與第一實施例中相同，并將使用圖4 中的附圖標(biāo)記對其進(jìn)行描述。
[0113] 本實施例與第一實施例不同在于：提供了用于幀輸入的事先通知信息生成單元 7,事先通知信息生成單元7向幀信息輸出控制單元3a通知已經(jīng)將幀作為事先通知信息輸 入到幀搜索處理裝置。圖15是示出了事先通知信息生成單元7的操作的流程圖。當(dāng)幀輸 入時（圖15的步驟S10)，事先通知信息生成單元7向幀信息輸出控制單元3a通知幀信息 要在預(yù)定經(jīng)過時間內(nèi)輸入（步驟S11)。
[0114] 即，幀信息輸出控制單元3a可以事先掌握：存在已經(jīng)輸入到幀搜索處理裝置但還 未到達(dá)幀信息輸出控制單元3a的幀。在基于事先通知信息來確定在預(yù)定經(jīng)過時間內(nèi)幀信 息不會輸入到幀信息輸出控制單元3a時，幀信息輸出控制單元3a不需要等待預(yù)定的幀信 息累積時間經(jīng)過而將累積的幀信息輸出到搜索處理單元2。
[0115] 即使預(yù)定的幀信息累積時間已經(jīng)經(jīng)過，僅當(dāng)已知在預(yù)定經(jīng)過時間內(nèi)幀信息要輸入 到幀信息輸出控制單元3a時，幀信息輸出控制單元3a才繼續(xù)幀信息累積并根據(jù)隨后幀信 息的到達(dá)將所累積的幀信息輸出到搜索處理單元2。幀信息累積時間的閾值是通過預(yù)定經(jīng) 過時間的反向計算來預(yù)設(shè)的。例如，將幀信息累積時間的閾值設(shè)置為比預(yù)定經(jīng)過時間短。應(yīng) 當(dāng)注意的是，事先通知信息生成單元7可以被布置在幀搜索處理裝置外部。
[0116] 接下來將描述當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息并將其輸出到搜索處理單元2 時幀信息輸出控制單元3a的操作。圖16是示出了當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息并將 其輸出到搜索處理單元2時幀信息輸出控制單元3a的輸出處理單元32的操作的流程圖。
[0117] 圖16的步驟5600、5601、5602、5603、5604、5605、5606、5607 和5608 的操作分別 與圖 6 的步驟 S200、S201、S202、S203、S204、S205、S206、S207 和 S208 相同，因此將省略其 描述。
[0118] 當(dāng)至少一個定時器值為〇,并且在幀信息緩沖區(qū)30中存在至少一個其幀信息累積 時間已經(jīng)超過預(yù)定閾值時間的幀信息時（步驟S608中的是），并且當(dāng)在確認(rèn)事先通知信息 時已知幀信息要在預(yù)定經(jīng)過時間內(nèi)輸入到幀信息輸出控制單元3a時（步驟S609中的是）， 幀信息輸出控制單元3a的輸出處理單元32不輸出幀信息（步驟S602)。當(dāng)確定在預(yù)定經(jīng) 過時間內(nèi)沒有幀信息要輸入到幀信息輸出控制單元3a時（步驟S609中的否），輸出處理單 元32從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息，并將其輸出到搜索處理單元2 (步驟S606)。
[0119] 如上所述，與第一實施例不同，即使在預(yù)定的幀信息累積時間經(jīng)過之后，當(dāng)基于事 先通知信息可以確定不會有隨后幀信息要輸入時，將幀信息輸出到搜索處理單元2,而與幀 信息累積計數(shù)或幀信息累積時間經(jīng)過無關(guān)。
[0120] 與第一實施例中一樣，如果在搜索處理單元2中的搜索處理下存在幀信息，并且 搜索處理單元2的比較電路21包括未在執(zhí)行搜索處理的空閑比較電路21 (步驟S603中的 是），則輸出處理單元32從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息，并將其輸出到搜索處理單元2 的未在執(zhí)行搜索處理的比較電路21，而與幀信息累積計數(shù)或幀信息累積時間經(jīng)過無關(guān)（步 驟 S606)。
[0121] 輸出處理單元32針對預(yù)定輸出控制周期執(zhí)行上述處理。
[0122] 應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)在幀信息緩沖區(qū)30中寫入幀信息時幀信息輸出控制單元3a的 寫入處理單元31的操作與第一實施例中相同。
[0123] 對幀緩沖區(qū)4或幀信息緩沖區(qū)30沒有空閑空間的狀態(tài)下輸入的幀和幀信息進(jìn)行 丟棄而不累積。
[0124] 如上所述，在本實施例中，將幀信息輸入的事先通知信息添加到輸出條件中，從而 縮短幀輸出的延遲時間。此外，將多個幀連續(xù)地輸出到搜索處理單元2,從而縮短訪問搜索 表20的時間并降低功耗。
[0125] 應(yīng)當(dāng)注意的是，使用幀輸入的事先通知信息的輸出控制執(zhí)行方法不限于以上方 法。例如，輸出處理單元32可以事先設(shè)置幀信息累積時間的短閾值，并當(dāng)已知在預(yù)定經(jīng)過 時間內(nèi)幀信息要輸入到幀信息輸出控制單元3a時，延長幀信息累積時間的閾值。
[0126] 輸出處理單元32可以計算在預(yù)定經(jīng)過時間內(nèi)要輸入到幀信息輸出控制單元3a的 幀信息的數(shù)量，并根據(jù)所獲得的幀的數(shù)量來降低幀信息累積時間的閾值。
[0127] 以上已經(jīng)描述了幀穿過幀搜索處理裝置和幀信息提取單元1的示例。然而，本發(fā) 明不限于此布置。例如，可以通過從幀緩沖區(qū)中累積的幀中提取幀信息來執(zhí)行幀搜索處理， 而不使幀穿過幀搜索處理裝置和幀信息提取單元1。
[0128] [第四實施例]
[0129] 接下來將描述本發(fā)明的第四實施例。圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的 幀搜索處理裝置的布置的框圖。
[0130] 根據(jù)本實施例的幀搜索處理裝置包括：幀信息提取單元1、搜索處理單元2、幀信 息輸出控制單元3b、幀緩沖區(qū)4、搜索處理結(jié)果緩沖區(qū)5和幀重構(gòu)單元6。幀信息輸出控制 單元3b的示意性內(nèi)部布置與第一實施例中相同，并將使用圖4中的附圖標(biāo)記對其進(jìn)行描 述。
[0131] 本實施例與第一實施例不同在于：當(dāng)獲取與幀搜索處理裝置的下一級連接的幀緩 沖區(qū)8的幀累積信息，并且在幀緩沖區(qū)8中累積幀時，幀信息輸出控制單元3b累積與幀的 預(yù)定數(shù)量或預(yù)定累積時間相對應(yīng)的幀信息，并將多個幀一起輸出到搜索處理單元2。
[0132] 幀緩沖區(qū)8的幀累積信息是代表例如幀累積數(shù)量或幀累積的存在/缺失的信息。 僅當(dāng)基于幀累積信息確定在幀緩沖區(qū)8中累積幀時，即使在預(yù)定累積時間經(jīng)過之后幀信息 累積繼續(xù)進(jìn)行。
[0133] 接下來將描述當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息在幀信息并將其輸出到搜索處 理單元2時幀信息輸出控制單元3b的操作。圖18是示出了當(dāng)從幀信息緩沖區(qū)30中讀出 幀信息并將其輸出到搜索處理單元2時幀信息輸出控制單元3b的輸出處理單元32的操作 的流程圖。
[0134] 圖 18 的步驟 S700、S701、S702、S703、S704、S705、S706、S707 和 S708 的操作分別 與圖 6 的步驟 S200、S201、S202、S203、S204、S205、S206、S207 和 S208 相同，因此將省略其 描述。
[0135] 當(dāng)至少一個定時器值為0,并且在幀信息緩沖區(qū)30中存在其幀信息累積時間已經(jīng) 超過預(yù)定閾值時間的至少一個幀信息時（步驟S708中的是），幀信息輸出控制單元3b的輸 出處理單元32從幀緩沖區(qū)8獲取幀累積信息（步驟S709)。在確定在幀緩沖區(qū)8中累積幀 時（步驟S709中的是），輸出處理單元32不輸出幀信息（步驟S702)。當(dāng)確定在幀緩沖區(qū) 8中未累積幀時（步驟S709中的否），輸出處理單元32從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息， 并將其輸出到搜索處理單元2 (步驟S706)。
[0136] 如上所述，與第一實施例不同，即使在預(yù)定累積時間經(jīng)過之后，當(dāng)在與幀搜索處理 裝置的下一級連接的幀緩沖區(qū)8中累積幀時，幀信息累積繼續(xù)進(jìn)行，而與幀信息累積時間 經(jīng)過無關(guān)。應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)幀信息累積計數(shù)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定閾值時，將正在累積的幀信息輸 出到搜索處理單元2,而與來自幀緩沖區(qū)8的幀累積信息無關(guān)。
[0137] 如在第一實施例中，如果在搜索處理單元2中的搜索處理下存在幀信息，并且搜 索處理單元2的比較電路21包括未在執(zhí)行搜索處理的空閑比較電路21 (步驟S703中的 是），則輸出處理單元32從幀信息緩沖區(qū)30中讀出幀信息，并將其輸出到搜索處理單元2 的未在執(zhí)行搜索處理的比較電路21，而與幀信息累積計數(shù)或幀信息累積時間經(jīng)過無關(guān)（步 驟 S706)。
[0138] 輸出處理單元32針對預(yù)定輸出控制周期執(zhí)行上述處理。
[0139] 應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)在幀信息緩沖區(qū)30中寫入幀信息時幀信息輸出控制單元3b的 寫入處理單元31的操作與第一實施例中相同。
[0140] 對在幀緩沖區(qū)4或幀信息緩沖區(qū)30沒有空閑空間的狀態(tài)下輸入的幀和幀信息進(jìn) 行丟棄而不累積。
[0141] 如上所述，在本實施例中，將與幀搜索處理裝置的下一級連接的幀緩沖區(qū)8的累 積信息添加到輸出條件，從而根據(jù)幀緩沖區(qū)8中的累積情況，連續(xù)地將多個幀輸出到搜索 處理單元2。這能夠縮短訪問搜索表20的時間并降低功耗。
[0142] 應(yīng)當(dāng)注意的是，使用幀緩沖區(qū)8的累積信息的輸出控制執(zhí)行方法不限于以上方 法。例如，輸出處理單元32可以事先設(shè)置幀信息累積時間的短閾值，并根據(jù)幀緩沖區(qū)8的 累積數(shù)量來延長幀信息累積時間的閾值。
[0143] 以上已經(jīng)描述了幀穿過幀搜索處理裝置和幀信息提取單元1的示例。然而，本發(fā) 明不限于此布置。例如，可以通過從幀緩沖區(qū)中累積的幀中提取幀信息來執(zhí)行幀搜索處理， 而不使幀穿過幀搜索處理裝置和幀信息提取單元1。
[0144] 第一至第四實施例的每個中描述的幀搜索處理裝置可以通過例如包括CPU、存儲 設(shè)備和接口在內(nèi)的計算機(jī)以及控制這些硬件資源的程序來實現(xiàn)。CPU根據(jù)存儲設(shè)備中存儲 的程序來執(zhí)行第一至第四實施例中描述的處理。
[0145] 工業(yè)實用性
[0146] 本發(fā)明可應(yīng)用于當(dāng)在路由器、交換機(jī)或網(wǎng)橋中執(zhí)行幀的傳遞、丟棄、優(yōu)先級控制等 時的搜索處理。
[0147] 附圖標(biāo)記和符號的解釋
[0148] 1...幀信息提取單元，2...搜索處理單元，3,3a，3b...幀信息輸出控制單元， 4.8.. .幀緩沖區(qū)，5...搜索處理結(jié)果緩沖區(qū)，6...幀重構(gòu)單元，7...事先通知信息生成 單元，20...搜索表，21...比較電路，30...幀信息緩沖區(qū)，31，31a...寫入處理單元，32， 32a...輸出處理單元，33...定時器，34...累積計數(shù)測量單元，100...提取處理單元， 101.. .優(yōu)先級信息通知單元，102...優(yōu)先級控制表
【權(quán)利要求】
1. 一種幀搜索處理裝置，包括： 幀信息提取單元，從輸入幀中提取幀搜索處理所必需的幀信息； 搜索處理單元，將所述幀信息與作為預(yù)定搜索條件的條目信息進(jìn)行比較；以及 幀信息輸出控制單元，控制所述幀信息向所述搜索處理單元的輸出， 其中，所述搜索處理單元包括：搜索表，事先存儲Μ(M是整數(shù)：M> 2)個條目信息；以及 多個比較單元，每個比較單元輸入不同幀的幀信息，順序地讀出Μ個條目信息中的N(N是正 整數(shù)：N彡M)個條目信息，并立即執(zhí)行在讀出的條目信息和輸入的幀信息之間的比較，以及 所述幀信息輸出控制單元包括：幀信息緩沖區(qū)，累積由所述幀信息提取單元提取的幀 信息；以及輸出處理單元，當(dāng)由所述幀信息緩沖區(qū)中預(yù)定的幀信息累積計數(shù)和預(yù)定的幀信 息累積時間經(jīng)過之一觸發(fā)時，將所述幀信息緩沖區(qū)中累積的多個幀信息逐個分發(fā)到所述搜 索處理單元的比較單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的幀搜索處理裝置，其中，所述幀信息輸出控制單元的所述輸 出處理單元根據(jù)所述幀信息累積時間來改變預(yù)定的所述幀信息累積計數(shù)的閾值，并根據(jù)所 述幀緩沖區(qū)中所述幀信息累積計數(shù)和幀信息累積數(shù)量之一來改變預(yù)定的所述幀信息累積 時間的閾值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的幀搜索處理裝置，還包括：優(yōu)先級信息通知單元，當(dāng)所述幀信 息提取單元提取幀的搜索處理所必需的幀信息時，提取代表幀的優(yōu)先級的優(yōu)先級信息， 其中，在獲取所述優(yōu)先級信息時，所述幀信息輸出控制單元的所述輸出處理單元根據(jù) 所述優(yōu)先級信息來改變預(yù)定的幀信息累積計數(shù)的閾值和預(yù)定的累積時間的閾值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的幀搜索處理裝置，還包括：事先通知信息生成單元，向所述幀 信息輸出控制單元通知所述幀信息提取單元要提取幀信息，作為事先通知信息， 其中，在基于所述事先通知信息確定在預(yù)定經(jīng)過時間內(nèi)沒有幀信息要輸入到所述幀信 息輸出控制單元時，所述幀信息輸出控制單元的所述輸出處理單元將所述幀信息緩沖區(qū)中 累積的多個幀信息逐個分發(fā)到所述搜索處理單元的比較單元，并且當(dāng)已知在所述預(yù)定經(jīng)過 時間內(nèi)幀信息要輸入到所述幀信息輸出控制單元時，繼續(xù)將所述幀信息累積到所述幀信息 緩沖區(qū)中，并且由預(yù)定的幀信息累積計數(shù)和預(yù)定的幀信息累積時間經(jīng)過之一觸發(fā)，將幀信 息緩沖區(qū)中累積的多個幀信息逐個分發(fā)到所述搜索處理單元的比較單元。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的幀搜索處理裝置，其中，在從與所述幀搜索處理裝置的下一 級連接的幀緩沖區(qū)中獲取幀累積信息并確定沒有幀被累積到所述幀緩沖區(qū)中時，所述幀信 息輸出控制單元的所述輸出處理單元將所述幀信息緩沖區(qū)中累積的多個幀信息逐個分發(fā) 到所述搜索處理單元的比較單元，并且在確定幀被累積到所述幀緩沖區(qū)中時，繼續(xù)將所述 幀信息累積到所述幀信息緩沖區(qū)中，并且由預(yù)定的幀信息累積計數(shù)觸發(fā)，將所述幀信息緩 沖區(qū)中累積的多個幀信息逐個分發(fā)到所述搜索處理單元的比較單元。
6. -種幀搜索處理方法，包括： 幀信息提取步驟，從輸入幀中提取幀搜索處理所必需的幀信息； 搜索處理步驟，將所述幀信息與作為預(yù)定搜索條件的條目信息進(jìn)行比較；以及 幀信息輸出控制步驟，控制要在所述搜索處理步驟中使用的所述幀信息的輸出， 其中，所述搜索處理步驟包括以下步驟：向多個比較單元輸入不同幀的幀信息；順序 地讀出事先存儲的Μ(M是整數(shù):M彡2)個條目信息中的N(N是正整數(shù)：NSM)個條目信息； 并使所述多個比較單元立即執(zhí)行在讀出的條目信息和輸入的幀信息之間的比較，以及 幀信息輸出控制步驟包括：寫入步驟，在幀信息緩沖區(qū)中累積在所述幀信息提取步驟 中提取的幀信息；以及輸出處理步驟，當(dāng)由所述幀信息緩沖區(qū)中預(yù)定的幀信息累積計數(shù)和 預(yù)定的幀信息累積時間經(jīng)過之一觸發(fā)時，將所述幀信息緩沖區(qū)中累積的多個幀信息逐個分 發(fā)到要在所述搜索處理步驟中使用的比較單元。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的幀搜索處理方法，其中，所述輸出處理步驟包括以下步驟：根 據(jù)所述幀信息累積時間來改變預(yù)定的所述幀信息累積計數(shù)的閾值，并根據(jù)所述幀緩沖區(qū)中 所述幀信息累積計數(shù)和幀信息累積數(shù)量之一來改變預(yù)定的所述幀信息累積時間的閾值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的幀搜索處理方法，還包括優(yōu)先級信息通知步驟：當(dāng)在所述幀 信息提取步驟中輸入幀時，在向所述幀信息緩沖區(qū)輸出從輸入幀提取的幀信息的同時，輸 出代表幀的優(yōu)先級的優(yōu)先級信息， 其中，所述輸出處理步驟包括以下步驟：在獲取所述優(yōu)先級信息時，根據(jù)所述優(yōu)先級信 息來改變預(yù)定的幀信息累積計數(shù)的閾值和預(yù)定的累積時間的閾值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的幀搜索處理方法，還包括：事先通知信息生成步驟，通知所述 幀輸入到幀搜索處理裝置，作為事先通知信息， 其中，所述輸出處理步驟包括以下步驟：在基于所述事先通知信息確定在預(yù)定經(jīng)過時 間內(nèi)沒有幀信息要輸入到所述幀信息緩沖區(qū)時，將所述幀信息緩沖區(qū)中累積的多個幀信息 逐個分發(fā)到所述搜索處理步驟中要使用的比較單元，并且當(dāng)已知在所述預(yù)定經(jīng)過時間內(nèi)幀 信息要輸入到所述幀信息緩沖區(qū)時，繼續(xù)將所述幀信息累積到所述幀信息緩沖區(qū)中，并且 由預(yù)定的幀信息累積計數(shù)和預(yù)定的幀信息累積時間經(jīng)過之一觸發(fā)，將幀信息緩沖區(qū)中累積 的多個幀信息逐個分發(fā)到所述搜索處理步驟中要使用的比較單元。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的幀搜索處理方法，其中，所述輸出處理步驟包括以下步驟： 在從累積了所述搜索處理步驟中已經(jīng)經(jīng)歷所述搜索處理的幀的幀緩沖區(qū)中獲取幀累積信 息并確定沒有幀被累積到所述幀緩沖區(qū)中時，將所述幀信息緩沖區(qū)中累積的多個幀信息逐 個分發(fā)到所述搜索處理步驟中要使用的比較單元，并且在確定幀被累積到所述幀緩沖區(qū)中 時，繼續(xù)將所述幀信息累積到所述幀信息緩沖區(qū)中，并且由預(yù)定的幀信息累積計數(shù)觸發(fā)，將 所述幀信息緩沖區(qū)中累積的多個幀信息逐個分發(fā)到所述搜索處理步驟中要使用的比較單 J L· 〇
【文檔編號】G06F12/00GK104094560SQ201380008159
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月13日
【發(fā)明者】有川勇輝, 川合健治, 西田享邦, 浦野正美, 小池惠一 申請人:日本電信電話株式會社