论文部分内容阅读
随着网络高速发展，网络业务种类的增加，网络数据带宽的要求也飞速增长。与此同时，为了满足高数据带宽的网络要求，以铜线为介质的接入网络逐渐被光纤网络代替。在PON（Passive Optical Network无源光网络）接入网络中，处于接入网和传送网之间的OLT（Optical Line Ternimal光线路终端）芯片是整个PON接入网络的指挥中心，负责上行和下行业务的汇聚和分发，以及相关带宽的分配等。其中OLT芯片能够支持的业务流量是其网络性能的主要部分，为了满足多PON网络高数据带宽的要求，其内部的缓存管理至关重要。本文提出了一种基于队列链表和空闲地址管理的多PON网络缓存管理方式，该设计在满足多端口随机数据队列管理的同时，实现高带宽性能、高缓存利用率、低成本、通用性好的特点。本文首先介绍了缓存管理在OLT芯片中的地位和要求，之后分析与缓存管理性能和功能相关的技术要求，并且分析了各种技术的优缺点，最终提出基于队列链表管理、乒乓技术、Bitmap缓存地址管理、调度技术为一体的缓存管理解决方案。设计中的缓存管理满足8PON网络20Gbps以太速率的要求，其中缓存为以64字节为单位的共享缓存，缓存选用单端口SRAM类型，缓存地址管理使用Bitmap管理方式，在调度技术的基础上实现数据随机缓存队列管理。本设计在满足高数据带宽的前提下，实现了低成本的要求，同时满足上行和下行通用、主要设计模块通用的特点。在最后的章节介绍了缓存管理在OLT芯片系统中仿真和FPGA测试的方案和结论。该模块集成在OLT芯片中的数据通道部分，提供8个PON网络业务上行10Gbps和下行20Gbps以太数据流量的缓存管理功能。