采用LSI網(wǎng)絡(luò )解決方案實(shí)現WCDMA RNC HSPA用戶(hù)平面加速

　　隨著(zhù)高速分組接入(HSPA)峰值數據速率不斷提高，目前主要依靠各種通用處理器(CPU)進(jìn)行用戶(hù)平面處理工作的無(wú)線(xiàn)電網(wǎng)絡(luò )控制器(RNC)平臺已無(wú)法滿(mǎn)足日益增加的通信有效負載要求。因此，RNC需要通過(guò)新的方法來(lái)處理PDCP、無(wú)線(xiàn)鏈路控制(RLC)、MAC以及FP等用戶(hù)平面無(wú)線(xiàn)協(xié)議。由于對峰值數據速率要求的提高，以及HSPA用戶(hù)數量和與WCDMA網(wǎng)絡(luò )相關(guān)流量的增加，RNC需要更快速的HSPA。

　　本文將介紹如何通過(guò)LSIAPP650 Advanced Payload Plus網(wǎng)絡(luò )處理器來(lái)加快當前的HSPA用戶(hù)平面設計，不管目前的用戶(hù)平面運行于何種硬件上。通過(guò)讓APP650接管RLC分段/級聯(lián)以及重組等用戶(hù)平面處理工作，RNC可針對小型RLC服務(wù)數據單元(SDU)提供100Mb/s以上的用戶(hù)峰值數據速率，并且可使3萬(wàn)名用戶(hù)的總吞吐量達到700Mb/s以上。通過(guò)使用APP650分擔部分處理工作的方法以及高度靈活的RLC(3GPP7版本以上)，使每用戶(hù)的峰值速率吞吐量能達到200Mb/s以上。

　　蜂窩系統的一個(gè)重要要求就是為分組數據業(yè)務(wù)提供高數據速度。為滿(mǎn)足這一要求，3GPP/WCDMA標準R5版和R6版均提出了HSPA標準。盡管3GPP/WCDMA標準R1版就支持分組數據通信，但HSPA進(jìn)一步增強了性能，可提供更高階調制、快速的調度以及速率控制等，從而支持更高的每用戶(hù)峰值數據速率。隨著(zhù)HSPA的不斷發(fā)展，峰值數據速率也將不斷提高。預計3GPP7版本以上的每用戶(hù)峰值數據速率將提升至200Mb/s以上。

　　在采用HSPA技術(shù)的3G網(wǎng)絡(luò )中，RNC通?？刂茢蛋賯€(gè)基站。RNC負責其控制下各蜂窩系統的呼叫設置和無(wú)線(xiàn)電資源管理。WCDMA用戶(hù)平面協(xié)議層包括PDCP、RLC、MAC以及FP等，都是在下行方向上的RNC中啟動(dòng)，和在上行方向上的RNC中終止。

　　RLC協(xié)議層是唯一終止于3G網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)設備(移動(dòng)設備)中的RNC用戶(hù)平面層。所有其它層均只位于RNC與基站之間。

　　現有RNC平臺通常使用多個(gè)通用CPU來(lái)處理WCDMA用戶(hù)平面協(xié)議棧。隨著(zhù)HSPA的發(fā)展以及蜂窩數據速率的提高，現有RNC架構已無(wú)法滿(mǎn)足WCDMA網(wǎng)絡(luò )日益提高的通信有效負載要求。

　　根據摩爾定律，CPU的性能每18個(gè)月應提高1倍。根據幾份市場(chǎng)研究報告顯示，預計對RNC用戶(hù)平面處理容量的網(wǎng)絡(luò )需求每12個(gè)月將提高約3倍，當前的RNC用戶(hù)平面處理技術(shù)顯然無(wú)力應付不斷發(fā)展的需求(圖1)。LSI針對這一問(wèn)題提供了短期和長(cháng)期解決方案。

　　本文建議采用的解決方案是將CPU從RLC分段/級聯(lián)工作中釋放出來(lái)，從而顯著(zhù)降低當前CPU的工作負載。此前曾將CPU從分段工作中釋放出來(lái)用于其它協(xié)議(如TCP)中，以縮短服務(wù)器平臺中的CPU周期。本文將介紹類(lèi)似理念的應用，以加速WCDMA用戶(hù)平面處理(尤其是RLC協(xié)議)。LSIAPP650處理器將CPU從分段/級聯(lián)以及重組工作中釋放出來(lái)，支持高達3萬(wàn)用戶(hù)的RLC連接。圖2為幾個(gè)CPU采用單一APP650處理器作為加速引擎的情況。