主动队列管理算法的现场可编程门阵列硬件实现方案

吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (02): 472-479.

主动队列管理算法的现场可编程门阵列硬件实现方案

杨晓萍^1,2, 郑楠², 陈虹^1,2, 王亚军³

1. 吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室, 长春 130022;
2. 吉林大学通信工程学院, 长春 130022;
3. 中国电子科技集团公司第三十二研究所, 上海 200233

收稿日期:2011-12-05 出版日期:2013-03-01 发布日期:2013-03-01
通讯作者: 陈虹(1963-),女,教授,博士生导师.研究方向:网络优化控制和预测控制.E-mail:chenh@jlu.edu.cn E-mail:chenh@jlu.edu.cn
作者简介:杨晓萍(1963-),女,教授,博士.研究方向:多媒体流控制及网络拥塞控制.E-mail:yxp@jlu.edu.cn
基金资助:
教育部"长江学者和创新团队发展计划"创新团队项目(IRT1017);吉林省自然科学基金项目(201115030).

FPGA hardware implementation scheme for AQM algorithm

YANG Xiao-ping^1,2, ZHENG Nan², CHEN Hong^1,2, WANG Ya-jun³

1. State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China;
2. College of Communication Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China;
3. NO.32 Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation, Shanghai 200233, China

Received:2011-12-05 Online:2013-03-01 Published:2013-03-01

摘要/Abstract

摘要： 提出了主动队列管理(AQM)算法的现场可编程门阵列(FPGA)硬件实现方案,以提高算法的执行速度和实时性,降低路由器的资源占用。编写了串口通信程序来实现FPGA与软路由器 (IPCop) 的数据传输,并将该实现方案应用于随机早期检验(RED)算法。实验结果表明,在硬件层面上实现了FPGA与路由器的通用通信接口以及RED算法快速、有效的拥塞控制功能,为FPGA实现其他AQM算法提供了一种有效可行的方案。

关键词: 自动控制技术, 主动队列管理, 现场可编程门阵列, 随机早期检验算法

Abstract: The Field Programmable Gate Array (FPGA) hardware implementation scheme for Active Queue Management (AQM) algorithms was proposed in order to increase the execution speed and real-time of the algorithms, and to decrease the consumption of router resource. The serial communication programs between FPGA and the software-router IPCop were written. The scheme was applied to Random Early Detection (RED) algorithm. Test results show that the general communication interface between FPGA and the router was achieved, and the function of effective and rapid congestion control of RED algorithm was realized in the hardware level. This research provides an effective scheme for FPGA hardware implementation of the AQM algorithms.

Key words: automatic control, active queue management, field programmable gate array(FPGA), RED algorithm

中图分类号:

TP24

杨晓萍, 郑楠, 陈虹, 王亚军. 主动队列管理算法的现场可编程门阵列硬件实现方案[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(02): 472-479.

YANG Xiao-ping, ZHENG Nan, CHEN Hong, WANG Ya-jun. FPGA hardware implementation scheme for AQM algorithm[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(02): 472-479.

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