洛江区开展社会科学普及宣传周暨档案科普下乡活动

　　随着高速分组接入(HSPA)峰值数据速率不断提高，目前主要依靠各种通用处理器(CPU)进行用户平面处理工作的无线电网络控制器(RNC)平台已无法满足日益增加的通信有效负载要求。因此，RNC需要通过新的方法来处理PDCP、无线链路控制(RLC)、MAC以及FP等用户平面无线协议。由于对峰值数据速率要求的提高，以及HSPA用户数量和与WCDMA网络相关流量的增加，RNC需要更快速的HSPA。

　　本文将介绍如何通过LSIAPP650 Advanced Payload Plus网络处理器来加快当前的HSPA用户平面设计，不管目前的用户平面运行于何种硬件上。通过让APP650接管RLC分段/级联以及重组等用户平面处理工作，RNC可针对小型RLC服务数据单元(SDU)提供100Mb/s以上的用户峰值数据速率，并且可使3万名用户的总吞吐量达到700Mb/s以上。通过使用APP650分担部分处理工作的方法以及高度灵活的RLC(3GPP7版本以上)，使每用户的峰值速率吞吐量能达到200Mb/s以上。

　　蜂窝系统的一个重要要求就是为分组数据业务提供高数据速度。为满足这一要求，3GPP/WCDMA标准R5版和R6版均提出了HSPA标准。尽管3GPP/WCDMA标准R1版就支持分组数据通信，但HSPA进一步增强了性能，可提供更高阶调制、快速的调度以及速率控制等，从而支持更高的每用户峰值数据速率。随着HSPA的不断发展，峰值数据速率也将不断提高。预计3GPP7版本以上的每用户峰值数据速率将提升至200Mb/s以上。

　　在采用HSPA技术的3G网络中，RNC通常控制数百个基站。RNC负责其控制下各蜂窝系统的呼叫设置和无线电资源管理。WCDMA用户平面协议层包括PDCP、RLC、MAC以及FP等，都是在下行方向上的RNC中启动，和在上行方向上的RNC中终止。

　　RLC协议层是唯一终止于3G网络用户设备(移动设备)中的RNC用户平面层。所有其它层均只位于RNC与基站之间。

　　现有RNC平台通常使用多个通用CPU来处理WCDMA用户平面协议栈。随着HSPA的发展以及蜂窝数据速率的提高，现有RNC架构已无法满足WCDMA网络日益提高的通信有效负载要求。

　　根据摩尔定律，CPU的性能每18个月应提高1倍。根据几份市场研究报告显示，预计对RNC用户平面处理容量的网络需求每12个月将提高约3倍，当前的RNC用户平面处理技术显然无力应付不断发展的需求(图1)。LSI针对这一问题提供了短期和长期解决方案。

　　本文建议采用的解决方案是将CPU从RLC分段/级联工作中释放出来，从而显著降低当前CPU的工作负载。此前曾将CPU从分段工作中释放出来用于其它协议(如TCP)中，以缩短服务器平台中的CPU周期。本文将介绍类似理念的应用，以加速WCDMA用户平面处理(尤其是RLC协议)。LSIAPP650处理器将CPU从分段/级联以及重组工作中释放出来，支持高达3万用户的RLC连接。图2为几个CPU采用单一APP650处理器作为加速引擎的情况。