Infiniband接口配置與管理的研究及其實(shí)現(xiàn).pdf

1、伴隨著對(duì)下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的深入研究，基站網(wǎng)絡(luò)有可能面臨著從傳統(tǒng)的分布式運(yùn)算向集中式運(yùn)算轉(zhuǎn)變。這時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)將面臨數(shù)據(jù)流量劇增、高帶寬、低時(shí)延的挑戰(zhàn)。Infiniband是克服帶寬和時(shí)延瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)。其具有的低時(shí)延的通道技術(shù)、低開(kāi)銷(xiāo)的通信方式、高可靠的通信特性，這些優(yōu)勢(shì)使Infiniband成為目前受到關(guān)注的下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的接口技術(shù)之一。
　　本文在移動(dòng)通信分布式基站向集中式基站轉(zhuǎn)變的需求背景下，深入研究了IB接口的工作原理和

2、控制管理機(jī)制，本文主要研究?jī)?nèi)容
　?。?）Infiniband協(xié)議分析，了解協(xié)議分層結(jié)構(gòu)，協(xié)議優(yōu)勢(shì)以及每層的功能；
　?。?）本文選取選用Mellanox的Connectx-3PRO主機(jī)通道適配器作為研究對(duì)象，深入地研究和討論了HCA（主機(jī)通道適配器）具體的控制機(jī)制，包括命令控制寄存器控制機(jī)制和用戶(hù)接入寄存器控制機(jī)制，infiniband的通信機(jī)制以及子網(wǎng)管理機(jī)制，；（3）研究基于FPGA的IB接口配置和管理控制器的實(shí)現(xiàn)思路

3、，包括初始化配置序列的設(shè)計(jì)，自設(shè)計(jì)參數(shù)的產(chǎn)生等。
　　在以上研究?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了一種Infiniband接口，此接口由FPGA和HCA設(shè)備組成，接口的一側(cè)通過(guò)HCA連接Infiniband子網(wǎng)，另一側(cè)連接著用于數(shù)據(jù)緩存的DDR，此IB接口的工作原理就是通過(guò)在FPGA內(nèi)部構(gòu)建IB接口配置和管理控制器，對(duì)HCA進(jìn)行初始化配置和管理。控制器包含HCA控制模塊（HCA_CTRL），高速協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊（mapper），Special

4、Queue Buffer模塊，控制字模塊（ICM）等，以達(dá)到用Infiniband互聯(lián)基站的射頻拉遠(yuǎn)單元和基帶數(shù)據(jù)處理單元。本文在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用自定義的初始化配置方案，自定義的命令編號(hào)，多級(jí)并行狀態(tài)機(jī)以及自設(shè)計(jì)的拓?fù)涮綔y(cè)流程和子網(wǎng)監(jiān)聽(tīng)機(jī)制等多種優(yōu)化方式，并且從FPGA的角度實(shí)現(xiàn)了Infiniband協(xié)議中的部分內(nèi)容。
　　仿真顯示IB接口配置和管理控制器各項(xiàng)指標(biāo)都以達(dá)到預(yù)期設(shè)定，IB接口控制器能在將數(shù)據(jù)位寬設(shè)定為256比特的條件下