[實用新型]具有服務質(zhì)量保證的低端路由器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01233291.7
• 申請日: 2001-08-16
• 公開（公告）號: CN2506044Y
• 公開（公告）日: 2002-08-14
• 發(fā)明（設計）人: 馬正新;蘇東
• 申請（專利權(quán)）人: 北京百年樹人遠程教育有限公司
• 主分類號: H04Q3/00
• 分類號: H04Q3/00
• 代理公司: 北京同立偉業(yè)專利代理有限公司
• 代理人: 劉芳

技術(shù)領域

本實用新型涉及一種面向最終用戶的低端路由器，尤其是一種具有服務質(zhì)量保證的低端路由器，屬于通信技術(shù)領域。

背景技術(shù)

現(xiàn)代社會對信息的需求越來越大，互聯(lián)網(wǎng)應用日益普及。同時，互聯(lián)網(wǎng)上的業(yè)務也從簡單的文件傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁崟r視頻、音頻通信及動畫、廣告等各種寬帶多媒體業(yè)務。傳統(tǒng)的窄帶傳輸線路已無法適應互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。各國都在加緊以光纖為骨干網(wǎng)的寬帶網(wǎng)建設。目前，單根光纖的傳輸速率為40-100Gbps，采用波分復用DWDN，可復用上百路信號，總傳輸速率可達1000Gbps。在我國已建成覆蓋全國的八縱八橫的光纖通信骨干網(wǎng)。同時，DSL、CableModem、FTTN等各種接入網(wǎng)技術(shù)也在不斷發(fā)展。信道的拓寬要求傳統(tǒng)的交換和路由設備也必須相應更新，才能適應寬帶網(wǎng)的發(fā)展。

近年來，骨干網(wǎng)使用的高端路由器普遍采用交叉開關和ASIC技術(shù)，處理速度顯著提高，已相繼出現(xiàn)了千兆位路由器(GSR)和太兆位路由器(TSR)。骨干網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)能力已不再是互聯(lián)網(wǎng)的瓶頸。路由器的位置如圖1所示，圖中，中間大圓代表光纖骨干網(wǎng)，三個小圓代表本地用戶網(wǎng)，CR為核心路由器，ER為低端路由器，T為用戶終端。雖然骨干網(wǎng)速率很高，但用戶的接入速率仍然很低，主要原因是處于骨干網(wǎng)邊沿，連接骨干網(wǎng)與本地用戶網(wǎng)的低端路由器處理能力太低，且無QoS(服務質(zhì)量保證)機制。無法支持實時視頻、音頻業(yè)務。

現(xiàn)有低端路由器的主要問題是：

1.普通路由器采用基于CPU的總線處理方式，處理速度低，吞吐量小。

2.高性能路由器模擬核心路由器的結(jié)構(gòu)設計，由專用的機箱、底板和線卡組成，成本高，用戶無法接受。

3.無QoS保證機制，無法保證視頻和音頻業(yè)務的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種具有服務質(zhì)量保證的低端路由器，其交換處理器和路由處理器獨立設置，分別處理不同的數(shù)據(jù)需求，并具有QoS保證機制，能夠提高互聯(lián)網(wǎng)接入速度，支持高質(zhì)量實時視頻和音頻業(yè)務，并且成本低。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種具有服務質(zhì)量保證的低端路由器，它由總線處理器、交換處理器和路由處理器組成，其中交換處理器和路由處理器獨立設置，總線處理器垮接在交換處理器內(nèi)部總線和低端路由器外部共享總線之間，總線處理器處理具有與外部連接的接入端口。總線處理器為兩片現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)，分別連接交換處理器內(nèi)部總線、路由處理器內(nèi)部總線和外部共享總線。

所述的交換處理器由數(shù)字信號處理器、同步動態(tài)隨機存取存儲器以及只讀存儲器組成，它們通過內(nèi)部總線連接在一起。總線處理器垮接在交換處理器內(nèi)部總線和低端路由器外部共享總線之間，它將各接入端口提供的用于交換處理的各種信息通過內(nèi)部總線交交換處理器進行處理，并根據(jù)交換處理器的處理結(jié)果，通過外部共享總線，在個接入端口間調(diào)度數(shù)據(jù)。

所述的路由處理器與交換處理器的結(jié)構(gòu)基本相同，只是實現(xiàn)的功能不同。它也由數(shù)字信號信號處理器、同步動態(tài)隨機存取存儲器和只讀存儲器組成，它們通過內(nèi)部總線連接在一起。總線處理器垮接在路由處理器內(nèi)部總線和低端路由器外部共享總線之間，它將各接入端口提供的用于路由處理的各種信息通過內(nèi)部總線交路由處理器進行處理，并根據(jù)路由處理器的處理結(jié)果，通過外部共享總線，在個接入端口間調(diào)度數(shù)據(jù)。

根據(jù)上述技術(shù)方案分析可知，本實用新型由總線處理器、交換處理器和路由處理器組成。所有接入端口都連接在外部共享總線上，它們一方面對數(shù)據(jù)進行緩存，一方面通過總線處理器向交換處理器和路由處理器提供處理信息。交互處理器和路由對接入端口提供的處理信息進行處理，完成數(shù)據(jù)尋址、尋路、調(diào)度、轉(zhuǎn)發(fā)等一系列工作，并將結(jié)果提供給總線處理器。總線處理器根據(jù)上述處理結(jié)果，通過外部共享總線在各個接入端口間調(diào)度和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。在本實用新型中，交換方式主要用于小區(qū)內(nèi)各子網(wǎng)用戶間的數(shù)據(jù)交換，路由方式主要用于小區(qū)內(nèi)子網(wǎng)用戶與公網(wǎng)用戶間的數(shù)據(jù)交換。

本實用新型具體的特點是：

1、采用路由、交換雙模塊獨立、分別處理，內(nèi)外總線隔離的方式，提高了低端路由器的處理速度，強化QoS質(zhì)量保證機制；

2、核心處理模塊采用高性能數(shù)字信號處理器(DSP)，它比CPU處理速度快，實時性強，是高性能交換和路由算法的理想平臺，為QoS質(zhì)量保證提供基礎。

3、總線處理器采用現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)，不僅可以模擬現(xiàn)有各種總線的功能，而且可以根據(jù)交換處理器和和路由處理器的要求，提供附加功能，較現(xiàn)有固定總線模式的路由器靈活性強，擴展性好。

附圖說明