[发明专利]一种分片的服务质量保证方法及现场可编程逻辑门阵列

说明书

本发明实施例提供一种分片的QoS保证方法及FPGA，通过接收分片，分片为来自至少一个DSL端口的以太网包切割而成；从该分片中解析出该分片的优先级信息；根据该分片的优先级信息、该优先级的分片已占用的缓存空间大小、以及分配给该优先级的缓存门限值，判断是否将该分片存入缓存空间中；若是，则将该分片存入缓存空间中，并根据预设规则判断是否对优先级的缓存门限值进行更新；若是，则对优先级的缓存门限值进行更新；根据先入先出的规则将缓存空间中的待发送分片取出，并外发；采用上述方案，使得DSL设备在上行数据通道发生拥塞时，保证高优先级的分片不丢包，中优先级的分片尽量不丢包，以保证服务质量，避免了出现乱序、从而丢包的问题。

技术领域

本发明涉及宽带接入数据通信领域，尤其涉及一种分片的服务质量保证方法及现场可编程逻辑门阵列。

背景技术

DSL(Digital Subscriber Line，数字用户线路)是一种宽带接入技术，通过传统的电话通双绞线，可以传送高达2Gbit/s的数据。通常的DSL接入设备的架构如图1所示。DSL设备由一个主控板和多个线卡构成，线卡上有DSL芯片和FPGA(Field Programmable GateArray，现场可编程逻辑门阵列)，主控板上有交换芯片。在从DSL端口到上联口的上行方向，DSL芯片对以太网包进行固定大小的切割，形成原始分片，然后按照ITU-T G.999.1标准的要求，在这些切割的原始分片外部加上GINT头(ITU-T G.999.1通常简称G.INT标准，把G.INT标准中定义的分片简称为GINT分片；G表示ITU标准中的G系列标准，INT是英文Interface的缩写)，形成GINT分片。FPGA收到来自DSL芯片的各个端口的GINT分片后，在芯片内部存储、汇聚后通过内联口发送到主控板的交换芯片。交换芯片把来自各个DSL端口的GINT分片重组成以太网包，并经过处理后再经过上联口发送出DSL设备。

DSL端口上传输的GINT分片分为三种不同的优先级。优先级最高的H_GINT分片不能丢弃；优先级中等的业务M_GINT分片是尽量不丢弃；优先级低的业务L_GINT分片可以丢弃。

由于DSL设备是一种数据汇聚型的设备，线卡内联口的有效带宽通常小于各个DSL端口总的带宽和。这样，内联口出口处就会形成拥塞，造成GINT分片丢失。为了保证最高优先级的H_GINT分片不被丢失，中等优先级的业务M_GINT分片尽量不丢失，需要在FPGA芯片上实施服务质量QoS(Quality of Service，服务质量)。如图2所示，图2是在图1的基础上，在FPGA芯片上实施QoS，FPGA芯片包括接口处理模块、分片解析分类模块、分片描述符队列、队列调度模块、分片发送模块，现在通用的QoS方法是出口QoS，其思路是接口处理模块接收各个端口发来的分片，分片解析分类模块根据分片的优先级信息将分片进行解析分类，在出内联口之前设置三个队列，并且把三个队列分别设置为高、中、低三种优先级，对应存放H、M、L三个优先级的GINT分片。队列后面的队列调度模块把队列中的GINT分片按照优先级调度出来，通过后级的分片发送模块送往内联口。队列调度模块在调度时，先把高优先级队列的H_GINT分片调度完了，再调度中优先级队列中的M_GINT分片，最后调度低优先级队列中的L_GINT分片。每个DSL端口都有高、中、低优先级的以太网包，并且在DSL芯片中被切割、封装成长度固定的H_GINT、M_GINT、L_GINT分片。GINT分片通过GINT头的标识，可以分为首分片、中间分片和尾分片，分别对应以太网包的头部、中间以及尾部；同时，GINT头中也标识了DSL端口号。被调度出的GINT分片从内联口进入主控板的交换芯片后，按照端口被重组成以太网包。